Secondo le prove raccolte da più robot orbitanti, rover e lander nel corso di diversi decenni, gli scienziati capiscono che un tempo Marte era un luogo più caldo e acquoso. Ma tra 4,2 e 3,7 miliardi di anni fa, questo iniziò a cambiare. Quando il campo magnetico di Marte scomparve, l'atmosfera iniziò lentamente a essere strappata via dal vento solare, lasciando la superficie fredda e asciutta e rendendo impossibile l'esistenza di acqua in forma liquida.
Mentre gran parte dell'acqua del pianeta è ora concentrata nelle calotte polari, gli scienziati hanno ipotizzato che parte dell'acqua passata di Marte potrebbe ancora trovarsi sottoterra. Grazie a nuovo studio da un team di scienziati italiani, è stato ora confermato che l'acqua liquida esiste ancora sotto la regione polare meridionale di Marte. Questa scoperta ha posto fine a un mistero di quindici anni e ha rafforzato il potenziale per future missioni su Marte.
Lo studio, intitolato “ Evidenze radar di acqua liquida subglaciale su Marte “, apparso di recente sulla rivistaScienza.Lo studio è stato condotto da Roberto Orosei dell'Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) in Italia, e ha coinvolto membri del Agenzia Spaziale Italiana (ASI), il Centro ESA per l'osservazione della Terra (ESRIN), e molteplici osservatori, istituti di ricerca e università.
Rilevamento radar dell'acqua sotto il polo sud di Marte. Credito: ESA/NASA/JPL/ASI/Univ. Roma
Finora, le missioni robotiche hanno rivelato notevoli prove di acqua passata su Marte. Questi includono valli fluviali prosciugate e giganteschi canali di deflusso scoperti dagli orbiter e prove di terreni ricchi di minerali che possono formarsi solo in presenza di acqua liquida da rover e lander. Prime prove dall'ESA Marte Express la sonda ha anche mostrato che il ghiaccio d'acqua esiste ai poli del pianeta ed è sepolto negli strati intervallati da polvere.
Tuttavia, gli scienziati hanno a lungo sospettato che l'acqua liquida potesse esistere sotto le calotte polari, più o meno allo stesso modo in cui si ritiene che l'acqua liquida sia alla base dei ghiacciai qui sulla Terra. Inoltre, la presenza di sali su Marte potrebbe ridurre ulteriormente il punto di fusione delle acque sotterranee e mantenerle allo stato liquido, nonostante le temperature sotto lo zero presenti sia in superficie che nel sottosuolo.
Per molti anni, i dati delMarte Express' Radar avanzato di Marte per sondaggi del sottosuolo e della ionosfera (MARSIS) – che è stato utilizzato per studiare la regione polare meridionale – è rimasto inconcludente. Come tutti i radar che penetrano nel terreno, questo strumento si basa sugli impulsi radar per mappare la topografia della superficie e determinare le proprietà dei materiali che si trovano al di sotto della superficie.
Fortunatamente, dopo un'analisi considerevole, il team di studio è stato in grado di sviluppare nuove tecniche che hanno permesso loro di raccogliere dati ad alta risoluzione sufficienti per confermare la presenza di acqua liquida sotto la calotta glaciale meridionale. Come Andrea Cicchetti, il responsabile delle operazioni MARSIS e coautore del nuovo documento, indicato :
“Per anni abbiamo visto indizi di interessanti caratteristiche del sottosuolo, ma non siamo riusciti a riprodurre il risultato da un'orbita all'altra, perché in precedenza le frequenze di campionamento e la risoluzione dei nostri dati erano troppo basse. Abbiamo dovuto inventare una nuova modalità operativa per bypassare alcune elaborazioni a bordo e attivare una frequenza di campionamento più elevata e quindi migliorare la risoluzione dell'impronta del nostro set di dati: ora vediamo cose che prima non erano semplicemente possibili.
Rilevamento dell'acqua sotto il polo sud di Marte. Credito: Mappa di contesto: NASA/Viking; Background THEMIS: NASA/JPL-Caltech/Arizona State University; Dati MARSIS: ESA/NASA/JPL/ASI/Univ. Roma; R. Orosei et al 2018
Quello che hanno scoperto è che la regione polare meridionale è composta da molti strati di ghiaccio e polvere fino a una profondità di circa 1,5 km su un'area larga 200 km e presentava un'area anomala di 20 km di larghezza. Come Roberto Orosei, il ricercatore principale dell'esperimento MARSIS e autore principale dell'articolo, ha spiegato in un recente ESA comunicato stampa :
“Questa anomalia del sottosuolo su Marte ha proprietà radar che corrispondono all'acqua o ai sedimenti ricchi di acqua. Questa è solo una piccola area di studio; è una prospettiva entusiasmante pensare che potrebbero esserci più di queste sacche d'acqua sotterranee altrove, ancora da scoprire”.
Dopo aver analizzato le proprietà dei segnali radar riflessi e tenuto conto della composizione dei depositi stratificati e dei profili di temperatura previsti sotto la superficie, gli scienziati hanno concluso che l'elemento largo 20 km è un'interfaccia tra il ghiaccio e un corpo stabile di acqua liquida . Perché MARSIS sia in grado di rilevare una tale macchia d'acqua, dovrebbe essere spessa almeno diverse decine di centimetri.
Questi risultati sollevano anche la possibilità che ci sia vita su Marte, sia ora che in passato. Questo si basa su una ricerca che ha trovato la vita microbica nel lago Vostok, che si trova a circa 4 km (2,5 miglia) sotto il ghiaccio in Antartide. Se la vita può prosperare in ambienti salati e subglaciali sulla Terra, allora è possibile che possano sopravvivere anche su Marte. Determinare se questo è il caso sarà lo scopo delle missioni esistenti e future su Marte.
Lo strumento MARSIS sul Mars Express è un ecoscandaglio radar a penetrazione del suolo utilizzato per cercare acqua e ghiaccio nel sottosuolo. Credito: ESA
Come Dmitri Titov, uno deiMarte Expressscienziato del progetto, spiegato :
“La lunga durata di Mars Express e lo sforzo estenuante compiuto dal team radar per superare molte sfide analitiche, hanno permesso questo risultato tanto atteso, dimostrando che la missione e il suo carico utile hanno ancora un grande potenziale scientifico. Questa emozionante scoperta è un punto culminante per la scienza planetaria e contribuirà alla nostra comprensione dell'evoluzione di Marte, della storia dell'acqua sul nostro pianeta vicino e della sua abitabilità».
IlMarte Expresslanciato il 2 giugno 2003, festeggerà 15 anni in orbita su Marte entro il 25 dicembre di quest'anno. Nei prossimi anni sarà affiancato dagli ESA ExoMars 2020 missione, della NASA Marzo 2020 Rover , e una serie di altri esperimenti scientifici. Queste missioni apriranno la strada a una potenziale missione con equipaggio, che la NASA sta pianificando di organizzare entro il 2030.
Se c'è davvero acqua allo stato liquido su Marte, farà molto per facilitare la ricerca futura e persino una presenza umana continua sulla superficie. E se c'è ancora vita su Marte, l'attenta ricerca dei suoi ecosistemi aiuterà ad affrontare l'importantissima questione di come e quando la vita è emersa nel Sistema Solare.