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    Lo studio esamina più da vicino i segnali dell'acqua sotterranea di Marte

    La regione bianca brillante di questa immagine mostra la calotta ghiacciata che copre il polo sud di Marte, composto da acqua congelata e anidride carbonica congelata. Credito:ESA/DLR/FU Berlino/Bill Dunford

    Un nuovo documento trova più segnali radar che suggeriscono la presenza di "laghi" sotterranei, "ma molti si trovano in zone troppo fredde perché l'acqua rimanga liquida.

    Nel 2018, gli scienziati che lavorano con i dati dell'orbiter Mars Express dell'ESA (l'Agenzia spaziale europea) hanno annunciato una scoperta sorprendente:i segnali di uno strumento radar riflessi dal polo sud del pianeta rosso sembravano rivelare un lago liquido sotto la superficie. Da allora sono state annunciate molte altre riflessioni del genere.

    In un nuovo articolo pubblicato sulla rivista Lettere di ricerca geofisica , due scienziati del Jet Propulsion Laboratory della NASA nel sud della California descrivono di aver trovato dozzine di riflessioni radar simili attorno al polo sud dopo aver analizzato una serie più ampia di dati Mars Express, ma molti si trovano in zone che dovrebbero essere troppo fredde perché l'acqua rimanga liquida.

    "Non siamo sicuri se questi segnali siano acqua liquida o meno, ma sembrano essere molto più diffusi di quanto trovato nel documento originale, " ha detto Jeffrey Plaut di JPL, co-investigatore principale dello strumento MARSIS (Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionospheric Sounding) dell'orbiter, che è stato costruito congiuntamente dall'Agenzia Spaziale Italiana e JPL. "O l'acqua liquida è comune sotto il polo sud di Marte o questi segnali sono indicativi di qualcos'altro".

    Il Mars Express dell'Agenzia spaziale europea sorvola il pianeta rosso in questa illustrazione. Credito:  ESA/NASA/JPL-Caltech

    Capsula del tempo congelato

    I segnali radar originariamente interpretati come acqua liquida sono stati trovati in una regione di Marte nota come depositi stratificati polari sud, chiamato per gli strati alternati di ghiaccio d'acqua, ghiaccio secco (anidride carbonica congelata), e la polvere che vi si è depositata nel corso di milioni di anni. Si ritiene che questi strati forniscano una registrazione di come l'inclinazione dell'asse di Marte si sia spostata nel tempo, proprio come i cambiamenti nell'inclinazione della Terra hanno creato ere glaciali e periodi più caldi nella storia del nostro pianeta. Quando Marte aveva un'inclinazione assiale inferiore, nevicate e strati di polvere si sono accumulati nella regione e alla fine hanno formato lo spesso strato di ghiaccio che si trova oggi.

    Trasmettendo onde radio in superficie, gli scienziati possono sbirciare al di sotto di questi strati ghiacciati, mapparli in dettaglio. Le onde radio perdono energia quando attraversano materiale nel sottosuolo; mentre si riflettono sulla navicella spaziale, di solito hanno un segnale più debole. Ma in alcuni casi, i segnali di ritorno dal sottosuolo di questa regione erano più luminosi di quelli in superficie. Alcuni scienziati hanno interpretato questi segnali per implicare la presenza di acqua liquida, che riflette fortemente le onde radio.

    Plaut e Aditya Khuller, uno studente di dottorato presso l'Arizona State University che ha lavorato alla carta durante il tirocinio al JPL, non sono sicuro di cosa indicano i segnali. Le aree ipotizzate per contenere acqua liquida si estendono per circa 6-12 miglia (da 10 a 20 chilometri) in una regione relativamente piccola del polo sud marziano. Khuller e Plaut hanno ampliato la ricerca di segnali radio forti simili a 44, 000 misurazioni distribuite su 15 anni di dati MARSIS sull'intera regione del polo sud marziano.

    I punti colorati rappresentano i siti in cui i riflessi radar luminosi sono stati individuati dall'orbita Mars Express dell'ESA sulla calotta polare sud di Marte. Credito:  ESA/NASA/JPL-Caltech

    "Laghi" inaspettati

    L'analisi ha rivelato dozzine di ulteriori riflessioni radar luminose su una gamma di aree e profondità molto più ampia che mai. In alcuni posti, erano a meno di un miglio dalla superficie, dove le temperature sono stimate a meno 81 gradi Fahrenheit (meno 63 gradi Celsius) - così fredde che l'acqua sarebbe congelata, anche se conteneva minerali salati noti come perclorati, che può abbassare il punto di congelamento dell'acqua.

    Khuller ha notato un documento del 2019 in cui i ricercatori hanno calcolato il calore necessario per sciogliere il ghiaccio sotto la superficie in questa regione, scoprendo che solo il vulcanismo recente sotto la superficie potrebbe spiegare la potenziale presenza di acqua liquida sotto il polo sud.

    "Hanno scoperto che ci vorrebbe il doppio del flusso di calore geotermico di Marte stimato per mantenere questa acqua liquida, "Khuller ha detto. "Un modo possibile per ottenere questa quantità di calore è attraverso il vulcanismo. Però, non abbiamo davvero visto alcuna prova forte per il recente vulcanismo al polo sud, quindi sembra improbabile che l'attività vulcanica permetta la presenza di acqua liquida sotterranea in tutta questa regione".

    Cosa spiega i riflessi luminosi se non sono acqua liquida? Gli autori non possono dirlo con certezza. Ma il loro articolo offre agli scienziati una mappa dettagliata della regione che contiene indizi sulla storia del clima di Marte, compreso il ruolo dell'acqua nelle sue varie forme.

    "La nostra mappatura ci avvicina di qualche passo alla comprensione sia della portata che della causa di queste sconcertanti riflessioni radar, " disse Plauto.


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