Acqua liquida sotto la superficie di Marte

Lo strumento MARSIS a bordo della missione Mars Express dell’ESA ha rilevato la presenza di una riserva di acqua liquida al di sotto della regione polare sud di Marte. La scoperta annunciata in videoconferenza dall’Agenzia Spaziale Italiana, è stata pubblicata oggi su Science.

La presenza di acqua liquida è fondamentale per lo sviluppo della vita, e pertanto la sua ricerca al di fuori della Terra ha sempre suscitato un grande interesse da parte del mondo scientifico. L’acqua con ogni probabilità scorreva libera sulla superficie nel passato di Marte. Si tratta di un fatto conclamato a causa di una vasta serie di indicazioni geologiche e fisiche lo rendono tale, come ad esempio la presenza di bacini, di canali di esondazione e di gullies, tipiche forme dovute all’azione dell’acqua, o anche la presenza in alcune regioni di minerali che si possono essere formati solo in presenza di acqua. Attualmente le condizioni di temperatura e pressione atmosferica non permettono la presenza di acqua liquida sulla superficie di Marte (evaporerebbe istantaneamente, infatti) ma sappiamo che il ghiaccio presente ai poli e l’atmosfera marziana (costituiti per la maggior parte da anidride carbonica) sono in parte costituiti da acqua. Ed inoltre sapevamo già che gli strati di polvere marziana contengono una certa quantità di acqua legata ai minerali che la compongono. Quindi la presenza dell’acqua su Marte non è una novità. La novità è che sia presente in grande quantità ed in forma liquida sotto la superficie.

La sonda Mars Express (per gli amici MEX), che ormai conta circa 15 anni di onorato servizio, continua a stupirci ed a fornire preziosissime informazioni sulla storia evolutiva e sulla composizione attuale del Pianeta Rosso. Per conoscere dettagli sulla composizione sotterranea è indispensabile utilizzare informazioni radar, come quelle fornite dal MARSIS (Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding).

I radar che penetrano nella superficie inviano impulsi radio su di essa e misurano il tempo, la forza e la modalità con cui questi segnali tornano indietro alla sonda. Il materiale attraversato dal segnale ne influenza infatti la forma, che può essere così analizzata per comprendere qualcosa in più su quel materiale. L’analisi radar sulla regione polare sud di Marte ha mostrato quindi la presenza di vari strati di ghiaccio e polvere fino ad una profondità di 1.5 km per circa 200 km di estensione. Ma la novità è che all’interno di questa regione, un’area di circa 20 km di ampiezza è saltata all’occhio a causa della sua particolare luminosità radar. Nel loro studio i ricercatori hanno analizzato nel dettaglio questa regione interpretandola come una superficie di interfaccia tra il mix ghiaccio/polvere ed una grande riserva di acqua liquida, probabilmente ricca di sedimenti salini. Per essere rilevabile dai dati di MARSIS, questa bolla di acqua deve necessariamente essere spessa almeno svariate decine di centimetri.

Quando MEX passa sopra la regione polare sud, emette un segnale radar che viaggia dal satellite alla superficie di ghiaccio, dove viene in parte riflesso ed in parte viaggia all’interno del ghiaccio. Se il segnale va infine a scontrarsi con la superficie rocciosa o con l’acqua, torna indietro con un’intensità differente e si può quindi dedurre la differente composizione. Credits: Science

L’ipotesi della presenza di acqua liquida al di sotto delle regioni polari di Marte (NPLD ed SPLD) non è una novità e risale almeno a trenta anni fa, sulla scia di quello che possiamo osservare anche sulla Terra. Nonostante la temperatura media annua si di circa -60°C, infatti, al di sotto delle calotte ghiacciate del continente antartico esistono infatti laghi di acqua liquida. Quindi, la combinazione di temperatura e pressione al di sotto di quelle calotte, che possono essere spesse anche 4.8 km, permettono la presenza dell’acqua liquida.

Su Marte è ancora più freddo che nell’Antartico: le temperature alla base dell’SPLD possono arrivare anche a -68°C, e quindi acqua liquida pura non potrebbe esistere al di sotto di una calotta di soli 1.5 km di spessore. Ma la presenza di sali all’interno dell’acqua può risolvere il problema, abbassando il punto di congelamento dell’acqua.

Sali di sodio, magnesio e calcio sono stati trovati sulla superficie marziana, e possono abbassare il punto di congelamento anche a -74°C, rendendo quindi possibile la presenza dell’acqua liquida rilevata.

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Fonte: ESA, Science

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