Il clima durante la prima storia di Marte è stato a lungo dibattuto:il pianeta rosso era caldo e umido, o freddo e gelido? Una nuova ricerca pubblicata su Icarus fornisce prove per quest'ultimo.

Marte è disseminato di reti di valli, delta e depositi lacustri, il che significa che ad un certo punto deve aver avuto acqua che scorre liberamente, probabilmente circa 4 miliardi di anni fa. Ma i modelli climatici del profondo passato del pianeta non sono stati in grado di produrre condizioni abbastanza calde da consentire l'acqua liquida in superficie.

"Ci sono persone che cercano di modellare l'antico clima di Marte usando lo stesso tipo di modelli che usiamo qui sulla Terra, e stanno avendo davvero difficoltà a farlo. È difficile creare un Marte antico caldo perché il sole era molto più debole allora. L'intero sistema solare era più fresco, " disse Briony Horgan, un assistente professore di terra, scienze atmosferiche e planetarie alla Purdue University. "Mentre molte persone utilizzano modelli climatici, stiamo arrivando a questo da una prospettiva unica:cosa ci dice il record vulcanico di Marte?"

Il vulcanismo era abbondante durante la storia antica di Marte. Ci sono grandi, vasti vulcani su alcune delle regioni ampiamente studiate del pianeta, ma si sa meno di una regione dalla topografia bassa e liscia negli altopiani meridionali conosciuta come Sisyphi Planum. Qui, ci sono più di 100 tumuli piatti conosciuti come i Sisyphi Montes, che potrebbe essere di origine vulcanica.

Quando i vulcani eruttano sotto calotte glaciali e ghiacciai sulla Terra, la combinazione di calore e acqua di fusione crea una superficie piatta, montagne scoscese chiamate "tuyas, " o montagne della tavola. Quando le eruzioni subglaciali non violano la superficie del ghiaccio, le cime dei vulcani rimangono a forma di cono invece di diventare piatte. La mineralogia prodotta durante questi eventi è unica a causa dell'interazione tra la lava calda e l'acqua di fusione glaciale fredda.

Sheridan Ackiss, un dottorato di ricerca candidato alla Purdue e autore principale dell'articolo, ha utilizzato le immagini dei Compact Reconnaissance Imaging Spectrometers for Mars (CRISM) della NASA per scoprire se la composizione minerale della regione fosse coerente con il vulcanismo subglaciale.

CRISM rileva sia la gamma visibile che le lunghezze d'onda più corte della luce, che aiuta gli operatori dello strumento a identificare un'ampia gamma di minerali sulla superficie marziana. A lunghezze d'onda visibili, il modo in cui la luce viene riflessa è fortemente influenzato dal ferro, mentre alle lunghezze d'onda infrarosse, CRISM può raccogliere caratteristiche dal carbonato, solfato, idrossile e acqua incorporati nei cristalli minerali.

"Ogni roccia ha un'impronta digitale specifica, e puoi identificarlo con riflessi di luce, "Ha detto Akis.

I risultati identificano tre distinte combinazioni di minerali nella regione, dominato dal gesso, solfati poliidrati e una miscela di smectite-zeolite-ossido di ferro, tutti associati a vulcani in ambienti glaciali.

"Ora abbiamo due serie di dati, minerali e morfologia, che dicono che ci doveva essere stato del ghiaccio su Marte ad un certo punto nel tempo, " ha detto Ackiss. "E probabilmente è stato relativamente tardi nella storia di Marte."

Il team di Ackiss spera che le loro scoperte possano essere utilizzate come punto di riferimento per altre regioni su Marte con una storia vulcanica. Se i ricercatori potessero trovare prove dell'attività vulcanica sotto le calotte glaciali altrove, rafforzerebbe il caso di un Marte antico molto freddo. Ma non temere, appassionati di spazio, questo non elimina la possibilità di vita passata su Marte.

"Anche se Marte fosse un deserto freddo e ghiacciato, queste eruzioni vulcaniche che interagiscono con le calotte glaciali potrebbero aver creato un piccolo luogo felice per l'esistenza dei microbi, "Ha detto Horgan. "Questo è il tipo di posto dove vorresti andare per capire come la vita sarebbe sopravvissuta su Marte durante quel periodo."