Neve polverosa scavata dal Phoenix Mars Lander della NASA, pochi centimetri sotto la superficie. La casella blu rappresenta il ghiaccio e la casella rossa rappresenta il suolo. Credito:NASA/JPL-Caltech/Università dell'Arizona/Texas A&M University.
Negli ultimi due decenni, gli scienziati hanno trovato ghiaccio in molte località di Marte. La maggior parte del ghiaccio marziano è stata osservata da satelliti orbitali come il Mars Reconnaissance Orbiter della NASA. Ma determinare la dimensione dei grani e il contenuto di polvere del ghiaccio da così lontano dalla superficie è impegnativo. E quegli aspetti del ghiaccio sono cruciali per aiutare gli scienziati a determinare quanti anni ha il ghiaccio e come si è depositato.
Così gli scienziati planetari Aditya Khuller e Philip Christensen dell'Arizona State University, con Stephen Warren, un esperto di ghiaccio terrestre e neve dell'Università di Washington, ha sviluppato un nuovo approccio per determinare quanto sia realmente polveroso il ghiaccio di Marte.
Combinando i dati del Phoenix Mars Lander e del Mars Reconnaissance Orbiter della NASA con le simulazioni al computer utilizzate per prevedere la luminosità della neve e dei ghiacciai sulla Terra, sono stati in grado di eguagliare con successo la luminosità del ghiaccio marziano e determinarne il contenuto di polvere. I loro risultati sono stati recentemente pubblicati in AGU's Journal of Geophysical Research:Planets .
Marte è un pianeta polveroso, gran parte del suo ghiaccio è anche polveroso e molto più scuro della neve fresca che potremmo vedere sulla Terra. Più polveroso è il ghiaccio, più scuro e quindi più caldo diventa il ghiaccio, che possono influenzare sia la sua stabilità che l'evoluzione nel tempo. A determinate condizioni, questo potrebbe anche significare che il ghiaccio potrebbe sciogliersi su Marte.
Illustrazione di come piccole quantità di polvere marziana possono abbassare la luminosità e cambiare il colore della neve marziana. Le linee colorate nel grafico (blu, rosso, giallo e viola) corrispondono a come piccole quantità di polvere riducono la luminosità della neve pura (rappresentata da una linea nera) verso la luminosità della pura polvere marziana (rappresentata da una linea grigia). Il "colore" simulato di ogni tipo di neve/polvere è mostrato nelle caselle nere. Nota come il colore della neve con lo 0,1% di polvere appare molto simile al colore della polvere pura, come si vede anche sul rover Curiosity dopo una tempesta di polvere (a destra) Credito:NASA/JPL-Caltech/MSSS.
"C'è la possibilità che questo ghiaccio polveroso e scuro si sciolga qualche centimetro più in basso, " disse Khuller. "E qualsiasi acqua liquida sotterranea prodotta dalla fusione sarà protetta dall'evaporazione nell'atmosfera esile di Marte dalla sovrastante coltre di ghiaccio".
Sulla base delle loro simulazioni, prevedono che il ghiaccio scavato dal Phoenix Mars Lander formato da nevicate polverose, qualche volta negli ultimi milioni di anni, simile ad altri depositi di ghiaccio trovati in precedenza alle medie latitudini di Marte.
Ghiaccio scavato dal Phoenix Mars Lander della NASA, pochi centimetri sotto la superficie. Le caselle rosse e blu indicano le posizioni delle misurazioni della luminosità mostrate a destra. Il blu rappresenta il ghiaccio e il rosso rappresenta il suolo. Credito:NASA/JPL-Caltech/Università dell'Arizona/Texas A&M University. Misure di ghiaccio e suolo da Blaney et al. (2009).
"È opinione diffusa che Marte abbia vissuto più ere glaciali nel corso della sua storia, e sembra che il ghiaccio esposto alle medie latitudini di Marte sia un residuo di questa antica nevicata polverosa, "Ha detto Khuller.
Per i prossimi passi, il team spera di analizzare ulteriormente le esposizioni al ghiaccio su Marte, valutare se il ghiaccio potrebbe effettivamente sciogliersi, e scopri di più sulla storia del clima di Marte.
Man mano che i granelli di neve crescono e si ingrossano, la quantità di aria tra i grani si riduce e il ghiaccio appare più scuro. Ciò riduce il numero di riflessi di luce all'interno del ghiaccio e aumenta la probabilità che la luce venga assorbita dal ghiaccio. Man mano che i grani diventano più grandi, la luminosità si riduce, e neve vecchia, il firn e il ghiacciaio appaiono più scuri che freschi, neve pulita. La figura a destra illustra come l'aria all'interno della neve si riduce gradualmente a formare firn, e infine il ghiaccio del ghiacciaio. Credito:Mattavelli (2016).
"Stiamo lavorando allo sviluppo di simulazioni al computer migliorate del ghiaccio marziano per studiare come si evolve nel tempo, e se potrebbe sciogliersi per formare acqua liquida, "Khuller ha detto. "I risultati di questo studio saranno parte integrante del nostro lavoro perché sapere quanto è scuro il ghiaccio influenza direttamente quanto diventa caldo".
