Le forti piogge su Marte hanno rimodellato i crateri da impatto del pianeta e scavato canali simili a fiumi sulla sua superficie miliardi di anni fa, secondo un nuovo studio pubblicato su Icarus. Nella carta, ricercatori della Smithsonian Institution e del Laboratorio di fisica applicata della Johns Hopkins University mostrano che i cambiamenti nell'atmosfera su Marte hanno fatto piovere sempre più forte, che ha avuto un effetto simile sulla superficie del pianeta come vediamo sulla Terra.

Il quarto pianeta dal sole, Marte ha caratteristiche geologiche come la Terra e la luna, come crateri e valli, molti dei quali si sono formati attraverso la pioggia. Sebbene ci sia un numero crescente di prove che una volta c'era acqua su Marte, là oggi non piove.

Ma nel loro nuovo studio, i geologi Dr. Robert Craddock e Dr. Ralph Lorenz mostrano che in passato c'erano precipitazioni e che erano abbastanza abbondanti da cambiare la superficie del pianeta. Per risolvere questo problema, hanno usato metodi provati e testati qui sulla Terra, dove l'effetto erosivo della pioggia sulla superficie terrestre ha importanti ripercussioni sull'agricoltura e sull'economia.

"Molte persone hanno analizzato la natura delle precipitazioni sulla Terra, ma nessuno aveva pensato di applicare la fisica alla comprensione dell'atmosfera marziana primitiva, " ha detto il dottor Craddock della Smithsonian Institution.

Per capire come sono cambiate le precipitazioni su Marte nel tempo, i ricercatori hanno dovuto considerare come è cambiata l'atmosfera marziana. Quando Marte si formò per la prima volta 4,5 miliardi di anni fa, aveva un'atmosfera molto più consistente con una pressione più alta di quella che ha ora. Questa pressione influenza la dimensione delle gocce di pioggia e la forza con cui cadono.

All'inizio dell'esistenza del pianeta, le gocce d'acqua sarebbero state molto piccole, produrre qualcosa come la nebbia piuttosto che la pioggia; questo non sarebbe stato in grado di ritagliarsi il pianeta che conosciamo oggi. Poiché la pressione atmosferica è diminuita nel corso di milioni di anni, le gocce di pioggia sono diventate più grandi e la pioggia è diventata abbastanza forte da tagliare il terreno e iniziare ad alterare i crateri. L'acqua potrebbe quindi essere incanalata e in grado di tagliare la superficie del pianeta, creare valli.

"Utilizzando i principi fisici di base per comprendere la relazione tra l'atmosfera, dimensione delle gocce di pioggia e intensità delle precipitazioni, abbiamo dimostrato che Marte avrebbe visto alcune gocce di pioggia piuttosto grandi che sarebbero state in grado di apportare cambiamenti più drastici alla superficie rispetto alle precedenti goccioline simili a nebbia, " ha commentato il dottor Lorenz della John Hopkins University, che ha anche studiato le precipitazioni di metano liquido sulla luna di Saturno Titano, l'unico altro mondo nel sistema solare a parte la Terra dove la pioggia cade sulla superficie al giorno d'oggi.

Lo hanno dimostrato molto presto, la pressione atmosferica su Marte sarebbe stata di circa 4 bar (la superficie terrestre oggi è di 1 bar) e le gocce di pioggia a questa pressione non avrebbero potuto essere più grandi di 3 mm di diametro, che non sarebbe penetrato nel terreno. Ma quando la pressione atmosferica è scesa a 1,5 bar, le goccioline potrebbero crescere e cadere più forte, taglio nel terreno. In condizioni marziane in quel momento, se la pressione fosse stata la stessa che abbiamo sulla Terra, le gocce di pioggia sarebbero state di circa 7,3 mm, un millimetro più grandi che sulla Terra.

"Ci saranno sempre delle incognite, Certo, come l'altezza di una nube temporalesca nell'atmosfera marziana, ma abbiamo fatto degli sforzi per applicare la gamma di variabili pubblicate per le precipitazioni sulla Terra, " ha aggiunto il dottor Craddock. "È improbabile che le precipitazioni sull'inizio di Marte siano state drammaticamente diverse da quelle descritte nel nostro articolo. I nostri risultati forniscono nuovi, più definitivo, vincoli sulla storia dell'acqua e del clima su Marte".