In Alaska, dove l’inverno è più freddo, il sole splende più a lungo e le montagne sono più alte di qualsiasi altro stato, la terra del sole di mezzanotte può rivendicare un altro superlativo: I maar più grandi e più strani mai trovati sulla Terra.

I maar sono crateri lasciati dopo violente esplosioni di vapore vulcanico, innescate quando il magma in aumento si riversa nelle acque sotterranee, che poi esplodono come una bomba.

“Quando l’acqua si trasforma in vapore, espande il suo volume di 1.000 volte”, ha detto James Beget, un vulcanologo dell’Alaska Volcano Observatory e dell’Università di Alaska, Fairbanks.

La maggior parte dei maar sono larghi circa 1.000 piedi (300 metri). Raramente, raggiungono un miglio (1,6 chilometri) di larghezza. La loro dimensione è limitata dal carburante – la lava calda fa bollire rapidamente l’acqua disponibile, spegnendo la reazione.

Ma l’enorme maar dei Devil Mountain Lakes in Alaska è largo più di 5 miglia (8 km), di gran lunga il più grande sulla Terra, ha detto Beget. Il maar fa parte del Bering Land Bridge National Preserve e si trova sulla punta settentrionale della penisola di Seward. La tundra era la casa dei mammut e, forse, degli esseri umani dell’era glaciale quando il maar Devil Mountain ha distrutto il paesaggio. Ora, le bizzarre colate di lava della regione attirano gli scienziati che studiano altri pianeti, alla ricerca di analoghi alle eruzioni su Marte.

Oh, la mia schiena dolorante

Lungo il confine meridionale dell’Alaska c’è una zona di subduzione lunga 1.200 miglia (2.000 km), dove una delle placche tettoniche della Terra si immerge sotto un’altra. Sopra il confine della placca, una serie di alti vulcani perfora la crosta, delineando l’arco delle isole Aleutine. La forza della collisione tira e tira anche la crosta, che può allungarsi ed estendersi dietro il confine di placca, aprendo spazio per la risalita del magma. Il fenomeno è chiamato back-arc spreading.

“C’è una zona larga centinaia di miglia dietro la zona di subduzione dove ci sono piccole montagne sottomarine e vulcani terrestri che arrivano fino alla Bering Land Bridge National Preserve”, ha detto Beget a OurAmazingPlanet.

I laghi Devil Mountain sono solo uno dei quattro laghi oblati di almeno 3 miglia (5 km) di larghezza che registrano fragorose eruzioni maar, il più giovane circa 21.000 anni fa, ha detto Beget. Gli altri hanno da 40.000 a più di 100.000 anni.

Quello che rende questi maar così insoliti è la collisione di magma e ghiaccio, invece di magma e acqua liquida. In questo punto, la lava ha eruttato sotto uno spesso permafrost, un evento singolare che non è ancora stato trovato in nessun’altra parte della Terra.

‘Pompei del Pleistocene’

Il permafrost, per terreno permanentemente ghiacciato, è raffreddato dal ghiaccio che riempie i piccoli spazi tra i grani di sedimento. Durante l’ultima era glaciale, quando si è formato l’ultimo maar nella zona, il permafrost potrebbe essere stato spesso fino a 325 piedi (100 m), ha detto Beget. Il ghiaccio ha creato le condizioni perfette per una serie impressionante di esplosioni.

I maar di solito sono piccoli perché il magma trasforma rapidamente l’acqua in vapore. Ma con il permafrost, la roccia fusa a 1.800 gradi Fahrenheit (1.000 gradi Celsius) poteva sciogliere un po’ di ghiaccio alla volta, mantenendo forte l’esplosione di vapore, ha spiegato Beget.

Devil Mountain Lakes, Whitefish Lake e North e South Killeak Lakes sono stati tutti spazzati via da centinaia di esplosioni di vapore, pensano gli scienziati. I ricercatori hanno scoperto enormi blocchi di terreno ghiacciato che sono volati fuori dai crateri, e spesse nuvole di cenere hanno spolverato la regione per miglia. Le ondate piroclastiche (una miscela fluida di gas e roccia letalmente calda) hanno bruciato il terreno da 2,5 a 3 miglia (da 4 a 5 km) da ogni eruzione.

La cenere ha sepolto un lussureggiante paesaggio pleistocenico, e gli scienziati hanno scavato la roccia per esaminare le piante perfettamente conservate di quando i mammut camminavano sulla Terra. “Lo vediamo come una Pompei pleistocenica”, ha detto Beget. Il terreno umido assomigliava molto all’Artico d’alta quota di oggi, con una comunità vegetale che cresceva nelle fessure umide tra i piccoli tumuli e un’altra sulle cime asciutte.

Eruzioni in corso

Pensando che Beget abbia detto che le prime prove archeologiche di abitazioni umane in Alaska risalgono a 13.000 anni fa, molto più giovani dei maar, è possibile che gli uomini dell’era glaciale abbiano visto le spettacolari eruzioni perché ci sono siti umani più antichi in Nord e Sud America.

“Ci piace pensare che queste persone abbiano attraversato il ponte di Bering. Ci potrebbero essere persone che hanno visto questa eruzione”, ha detto Beget.

E il vulcanismo della penisola di Seward non è finito con le esplosioni del maar – la sua lava più giovane, il flusso Lost Jim vicino al lago Imruk, ha coperto una vasta fascia di tundra circa 3.000 anni fa, ha detto. La regione potrebbe eruttare di nuovo in futuro, ha aggiunto Beget.

“In qualsiasi sito come questo, dove si trovano vulcani multipli e sfiati e colate di lava e maar giganti, quasi certamente si avrà un’altra eruzione di back-arc, forse nel Mare di Bering, forse più vicino a Nome o Kotzebue”, ha detto Beget. “Non possiamo sapere quando o dove si verificherà un’eruzione del genere.”

Maar su Marte

Il flusso di lava Lost Jim è un flusso di pahoehoe dalla superficie liscia che copre circa 88 miglia quadrate (227 km quadrati) con profondità medie di 55 piedi (16 m). C’è anche un tubo di lava che può essere tracciato per 12 miglia (19 km). Pozzi di crollo punteggiano il flusso, prova dello scioglimento delle chiazze di permafrost, ma non ci sono maar dall’eruzione. Poiché il clima era più caldo e il flusso ha eruttato più a sud dei vulcani di Devil Mountain, probabilmente non c’era uno spesso strato di permafrost per alimentare un’esplosione di vapore, ha detto Beget.

Nel 2003, Beget e Jeff Kargel, un esperto di landforms marziani, sono tornati alla Bering Land Bridge Preserve per confrontare il flusso di lava Lost Jim con le caratteristiche che Kargel ha visto in immagini da Marte.

“Ci sono alcuni buoni esempi di crateri maar su Marte e altre formazioni vulcaniche dove il ghiaccio ha giocato un ruolo importante nella loro formazione”, ha detto Kargel a OurAmazingPlanet in un’intervista via e-mail. “L’altopiano vulcanico Elysium e i suoi fianchi sono particolarmente famosi per i crateri maar, i vulcani subglaciali e i lahars (valanghe di fango) prodotti dall’interazione vulcanica con i volatili del terreno (presumibilmente ghiaccio).”

Beget ha detto che cercare i maar su Marte è stato uno spin-off divertente dei suoi decenni di ricerca nella penisola di Seward, uno che conferma che c’è ancora molto da imparare sulla Terra.

“La scienza di è davvero abbastanza insolita e interessante”, ha detto. “Anche nel nostro mondo scientifico moderno, possiamo ancora scoprire nuovi importanti processi.”

Email Becky Oskin o seguila @beckyoskin. Seguiteci @OAPlanet, Facebook & Google+. Articolo originale su OurAmazingPlanet di Live Science.