Sulla scala temporale geologica marziana , l' Amazzonia si riferisce ad epoche che hanno meno di 3,2 miliardi di anni sulla scala Hartmann e Neukum , ma meno di 1,8 miliardi di anni solo sulla scala Hartmann e Neukum . Molto poco craterizzati, i suoli amazzonici sono caratterizzati da un rilievo molto appiattito dominato da accumuli di detriti eolici ad alto contenuto di ossido di ferro (III) Fe 2 O 3dando il suo colore a tutto il pianeta. Questi rari rilievi di queste regioni sembrano per lo più essersi formati in presenza di acqua liquida, sia essa di formazione idrografica come letti di fiumi o di crateri da impatto in ejecta lobati. È la terza e ultima epoca (o terzo eone ) della geologia marziana , a cui appartiene l'epoca attuale.
Le terre amazzoniche sono piuttosto situate nell'emisfero settentrionale, in particolare nelle grandi pianure come Acidalia Planitia , Amazonis Planitia (che all'epoca le diede il nome), Isidis Planitia e Utopia Planitia , l'ultima delle quali è nella Vastitas Borealis . Si trova anche in fondo all'Hellas Planitia e all'Argyre Planitia , i due bacini di impatto dell'emisfero meridionale.
L'apparente omogeneità morfologica di questi terreni nasconde infatti una grande diversità di origini geologiche. Amazonis Planitia , per esempio, particolarmente piatta e uniforme, e che era stato preso come paradigma per l'epoca stessa, sarebbe infatti un caso unico sul pianeta, risultante dal processo di rimodellamento combinato di lava e acqua '. Acqua liquida fino recentemente (circa cento milioni di anni).
L'Hellas Planitia , al contrario, ha al suo piano terra amazzonica derivante da una sorta di vento che "spazza" i suoli più vecchi - la pressione atmosferica sul fondo del bacino è del 50% superiore a quella di riferimento - unita al vento, anche occasionalmente contributi idrologici.
La datazione degli eventi geologici marziani è ancora oggi una questione irrisolta. Attualmente sono in uso due scale temporali geologiche marziane , che differiscono l'una dall'altra di quasi un miliardo e mezzo di anni. La scala "standard" di Hartmann sviluppata negli anni '70 dall'astronomo americano William Hartmann dalla densità e morfologia dei crateri da impatto sui suoli marziani, porta a datazioni significativamente più recenti rispetto alla scala da Hartmann & Neukum , sviluppate parallelamente dal planetologo tedesco Gerhard Neukum dalle osservazioni dettagliate della fotocamera HRSC (date in milioni di anni):
Questa seconda scala è più in linea con il sistema stratigrafico proposto in particolare dal team dell'astrofisico francese Jean-Pierre Bibring dello IAS di Orsay dalle informazioni raccolte dallo strumento OMEGA della sonda europea Mars Express , introducendo il termine " Sidérikien "per definire il terzo eone marziano, a causa dell'abbondanza di ossidi di ferro (dal greco antico ὁ σίδηρος) nei terreni corrispondenti. Tuttavia, l'analisi dettagliata dei risultati di OMEGA suggerisce in realtà una discontinuità tra il Phyllosian e il Theiikian , facendo coincidere l'inizio di quest'ultimo con l' esperiano pur mantenendo una durata più breve per il Phyllosian rispetto al Noachian , che allo stesso tempo porta a riadattamenti la definizione di epoche geologiche marziane avviando l'Amazzonia 3,5 miliardi di anni fa:
La discontinuità tra Phyllosian e Theiikian avrebbe materializzato una transizione catastrofica tra questi due eoni, sottolineata dal concetto di " grande bombardamento tardivo " - LHB in inglese - che avrebbe colpito il sistema solare interno tra 4,1 e 3,8 miliardi di anni prima del presente, secondo a stime da campioni lunari e studi basati sulla superficie del pianeta Mercurio . Poiché Marte è sia più vicino della Terra alla fascia degli asteroidi sia dieci volte meno massiccio del nostro pianeta, questi impatti sarebbero stati più frequenti e più catastrofici sul pianeta rosso, forse anche all'origine della scomparsa del suo campo magnetico globale.
Rappresentando quasi gli ultimi tre quarti della storia di Marte secondo la scala di Hartmann & Neukum , l'Amazzonia sarebbe un periodo piuttosto povero di eventi geologici, segnato però da diversi episodi vulcanici, il più recente dei quali sarebbe datato a cento anni fa. milioni di anni.
Dopo aver perso il suo campo magnetico prima della fine del Noachiana , come dimostra il fatto che nessuno dei bacini di impatto ha rivelato persistenti paleomagnetismo , il pianeta ha trovato rapidamente per sé privo di una magnetosfera , esponendo la sua atmosfera all'erosione. Continuo vento solare in tutto il Hesperian e Amazzonica, una durata tale che, anche con l'ipotesi di moderata erosione, si può facilmente spiegare la perdita di 100 k Pa di pressione parziale di CO 2 sul campo da oltre 3,5 miliardi di anni.
Di conseguenza, la temperatura media sulla superficie di Marte deve essere gradualmente diminuita man mano che l' effetto serra mantenuto dall'anidride carbonica è scomparso insieme a questo gas, mentre è diminuita anche la pressione atmosferica al suolo, due parametri che hanno reso l'esistenza di acqua liquida sul la superficie sempre meno probabile. La pressione dell'atmosfera di Marte , composta principalmente da CO 2, è diminuito fino a stabilizzarsi intorno a 610 Pa in media, molto vicino alla pressione al punto triplo dell'acqua, che è 611,73 Pa .
Questa situazione, unita alla temperatura media di 210 K ( -63,15 ° C ), che prevale sulla superficie del pianeta, rende la presenza di acqua liquida necessariamente molto effimero, l'acqua essendo generalmente o nello stesso stato. Solido in forma di ghiaccio nel permafrost , o nello stato gassoso sotto forma di vapore acqueo in atmosfera di Marte , ghiaccio sublimando in contatto con l'atmosfera non appena la temperatura supera il punto di fusione - che è significativamente ridotto dalla presenza di disciolto cloruri o dall'acido solforico , l' eutettico della miscela H 2 SO 4 • 6.5H 2 O - H 2 Oaddirittura congelando intorno ai 210 K , vale a dire precisamente la temperatura media sulla superficie di Marte.
Tuttavia, l'acqua liquida deve essere stata presente in Amazzonia nei siti studiati dai rover Spirit e Opportunity per spiegare la buona conservazione della jarosite polverulenta, che ci aspetteremmo di trovare in uno stato più degradato. più di tre miliardi di anni sottoposti a erosione eolica; Inoltre, Spirit ha notato, nel cratere Gusev , depositi sedimentari stratificati arricchiti di zolfo , cloro e bromo , nonché la presenza di goethite α-FeO (OH) e ematite Fe 2 O 3 ., in campi datati meno di due miliardi di anni, indicando che l'acqua liquida deve ancora esistere, almeno sporadicamente, in Amazzonia.
In questo clima generalmente arido e freddo sotto una sottile atmosfera di anidride carbonica CO 2contenente tracce di sostanze ossidanti come l' ossigeno O 2o perossido di idrogeno H 2 O 2, il ferro nei minerali situati sulla superficie è stato gradualmente ossidato in ossidi di ferro anidri , principalmente in ossido di ferro (III) Fe 2 O 3, responsabile del colore rugginoso dei paesaggi marziani; questa ossidazione atmosferica è però limitata agli strati superficiali, ed i materiali del terreno immediatamente sotto la superficie, profondi solo pochi centimetri, sono già di colore diverso.