Due gruppi di ricerca, utilizzando i dati dell'orbiter Mars Express dell'Agenzia spaziale europea, hanno recentemente pubblicato risultati che suggeriscono che quelli che si pensava fossero laghi sotterranei su Marte potrebbero non essere affatto laghi.

Nel 2018, gli scienziati che lavorano con i dati dell'orbiter Mars Express hanno annunciato una scoperta sorprendente:i segnali di uno strumento radar riflesso 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 sull'American Geophysical Union's Lettere di ricerca geofisica , autore principale e studente laureato Aditya Khuller della School of Earth and Space Exploration dell'Arizona State University con Jeffrey Plaut del Jet Propulsion Laboratory (JPL) della NASA, descrivono la scoperta di dozzine di riflessioni radar simili attorno al polo sud dopo aver analizzato una serie più ampia di dati di Mars Express. Ma molti si trovano in aree che dovrebbero essere troppo fredde perché l'acqua rimanga liquida.

La questione se i segnali siano o meno acqua liquida è stata presa in considerazione anche da un team di scienziati guidato dallo studioso postdottorato di esplorazione della Terra e dello spazio dell'ASU Carver Bierson. La loro ricerca è stata recentemente pubblicata anche su AGU's Lettere di ricerca geofisica e determinato che questi riflessi luminosi potrebbero essere causati da argille del sottosuolo, minerali contenenti metalli o ghiaccio salino.

Mars Express è il secondo veicolo spaziale continuamente attivo in orbita attorno a un pianeta diverso dalla Terra, dietro solo la Mars Odyssey del 2001 ancora attiva della NASA. Poiché Mars Express orbita attorno a Marte, continua a fornire dati importanti sul sottosuolo del pianeta rosso, superficie e atmosfera.

A bordo di questo veicolo spaziale c'è uno strumento chiamato Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding, o MARSIS in breve. Questo strumento utilizza un ecoscandaglio radar per valutare la composizione del sottosuolo di Marte.

MARSIS raccoglie dati su Marte dal 2004, compreso il polo sud, permettendo agli scienziati di costruire una visione tridimensionale della regione del polo sud. "Volevamo guardare sotto il ghiaccio polare sud e caratterizzare il vecchio terreno che giace al di sotto usando i dati MARSIS, " ha detto Kuller.

In altri studi recenti che utilizzano i dati MARSIS, i ricercatori hanno trovato aree in cui i riflessi sotto la superficie sono più luminosi di quelli della superficie, che non è ciò che gli scienziati si aspetterebbero.

"Generalmente, le onde radar perdono energia quando viaggiano attraverso un materiale, quindi i riflessi dal profondo dovrebbero essere meno luminosi di quelli dalla superficie, " ha detto Khuller, che è contemporaneamente in stage presso JPL sotto la direzione di Plaut. "Sebbene ci siano alcune possibili ragioni per riflessi sotterranei insolitamente luminosi, questi due studi hanno concluso che una componente liquida dell'acqua era la causa di questi riflessi luminosi, perché l'acqua liquida appare brillante ai radar."

Capsula del tempo congelata

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 polvere che vi si sono depositati nel corso di milioni di anni. Si ritiene che questi strati conservino un record 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.

Le aree originariamente ipotizzate per contenere acqua liquida si estendono per circa 6-12 miglia (da 10 a 20 chilometri) in una regione relativamente piccola dei depositi stratificati polari meridionali di Marte. 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.

'laghi' inaspettati:un'immagine fangosa?

Il nuovo, lo studio ampliato di Khuller e Plaut 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.

"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 il co-autore Plaut, che è anche il co-investigatore principale dello strumento MARSIS dell'orbiter. "O l'acqua liquida è comune sotto il polo sud di Marte, o questi segnali sono indicativi di qualcos'altro."

Inoltre 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".

I prossimi passi di Khuller e Plaut in questa linea di ricerca sono di indagare sulla loro scoperta di un secondo, strato più profondo sotto parti del polo sud di Marte, che gli scienziati pensano rappresenti un terreno sepolto più antico chiamato Formazione Dorsa Argentea. Si pensa sia stato modificato da antichi ghiacciai un tempo presenti in tutta la regione, e intendono tentare di determinarne con maggiore precisione la composizione e l'età.