Tre studi pubblicati nell'ultimo mese hanno messo in dubbio la premessa di laghi sotterranei al di sotto del polo sud marziano.

dove c'è acqua, c'è vita. Questo è il caso sulla Terra, almeno, e anche perché gli scienziati rimangono allettati da qualsiasi prova che suggerisca che c'è acqua liquida a freddo, Marte secco. Il pianeta rosso è un luogo difficile in cui cercare acqua liquida:mentre il ghiaccio d'acqua è abbondante, qualsiasi acqua abbastanza calda da essere liquida sulla superficie durerebbe solo pochi istanti prima di trasformarsi in vapore nell'aria esile di Marte.

Da qui l'interesse generato nel 2018, quando una squadra guidata da Roberto Orosei dell'Istituto Nazionale di Astrofisica ha annunciato di aver trovato prove di laghi sotterranei in profondità sotto la calotta glaciale al polo sud di Marte. Le prove citate provenivano da uno strumento radar a bordo dell'orbita Mars Express dell'ESA (Agenzia spaziale europea).

Segnali radar, che può penetrare roccia e ghiaccio, cambiano quando vengono riflessi da materiali diversi. In questo caso, hanno prodotto segnali particolarmente luminosi sotto la calotta polare che potrebbero essere interpretati come acqua liquida. La possibilità di un ambiente potenzialmente abitabile per i microbi era eccitante.

Ma dopo aver esaminato più da vicino i dati, insieme agli esperimenti in un freddo laboratorio qui sulla Terra, alcuni scienziati ora pensano alle argille, non acqua, potrebbe creare i segnali. Nell'ultimo mese, un trio di nuovi documenti ha svelato il mistero e potrebbe aver prosciugato l'ipotesi dei laghi.

Un ecosistema scientifico

Gli scienziati polari marziani appartengono a un piccolo, comunità affiatata. Non molto tempo dopo la pubblicazione del giornale sui laghi, circa 80 di questi scienziati si sono incontrati per la Conferenza internazionale sulla scienza e l'esplorazione polare di Marte a Ushuaia, un villaggio di mare all'estremità meridionale dell'Argentina.

Incontri come questi offrono l'opportunità di testare nuove teorie e sfidare le reciproche prospettive. "Le comunità possono generare i propri piccoli ecosistemi scientifici, ", ha affermato Jeffrey Plaut del Jet Propulsion Laboratory della NASA, uno degli scienziati che si è recato alla conferenza. È anche il co-investigatore principale, insieme a Orosei, dello strumento dietro gli intriganti segnali radar, chiamato MARSI, o il radar avanzato di Marte per il sottosuolo e il suono ionosferico. "Queste comunità possono essere autosufficienti, " Lui continuò, "perché fai rimbalzare una domanda su qualcuno e forse un anno o due dopo ti aiutano a trovare una risposta."

Un sacco di chiacchiere incentrate sui laghi sotterranei. Quanto calore ci vorrebbe per mantenere l'acqua liquida sotto tutto quel ghiaccio? La salamoia potrebbe abbassare il punto di congelamento dell'acqua abbastanza da mantenerla liquida?

Certo, non sarebbe la prima volta che un'eccitante ipotesi legata all'acqua innesca una raffica di indagini. Nel 2015, Il Mars Reconnaissance Orbiter della NASA ha trovato quelle che sembravano strisce di sabbia umida che scorrevano lungo i pendii, un fenomeno chiamato "linee di pendenza ricorrenti". Ma ripetute osservazioni utilizzando la telecamera HiRISE (o High-Resolution Imaging Science Experiment) della navicella spaziale hanno rivelato che questo è più probabilmente il risultato di flussi di sabbia. Un documento pubblicato all'inizio di quest'anno ha trovato molte linee di pendenza ricorrenti dopo una tempesta di polvere globale su Marte nel 2018. La scoperta ha suggerito che la polvere che si deposita sui pendii innesca flussi di sabbia, quale, a sua volta, esporre i materiali del sottosuolo più scuri che conferiscono alle linee la loro colorazione distintiva.

Come con l'ipotesi della sabbia umida, diversi scienziati hanno iniziato a pensare a modi per testare l'ipotesi dei laghi sotterranei. "C'era la sensazione che dovremmo cercare di affrontare questo problema, " ha detto Isaac Smith della York University di Toronto, che ha organizzato la conferenza a Ushuaia e ha condotto lo studio più recente che mostra che le argille possono spiegare le osservazioni.

Troppo freddo per i laghi

Tra questi scienziati c'era Plaut. Lui e Aditya Khuller, uno studente di dottorato dell'Arizona State University che stava facendo un tirocinio al JPL, analizzato 44, 000 echi radar dalla base della calotta polare in 15 anni di dati MARSIS. Hanno mostrato dozzine di riflessi più luminosi come quelli dello studio del 2018. Ma nel loro recente articolo pubblicato su Lettere di ricerca geofisica , hanno trovato molti di questi segnali in aree vicine alla superficie, dove dovrebbe essere troppo freddo perché l'acqua rimanga liquida, anche se miscelato con perclorati, un tipo di sale comunemente presente su Marte che può abbassare la temperatura di congelamento dell'acqua.

Due team separati di scienziati hanno quindi analizzato i segnali radar per determinare se qualcos'altro potesse produrre quei segnali.

Carver Bierson dell'ASU ha completato uno studio teorico suggerendo diversi possibili materiali che potrebbero causare i segnali, comprese le argille, minerali contenenti metalli, e ghiaccio salino. Ma Isaac Smith della York University, sapendo che un gruppo di argille chiamate smectiti era presente su tutto Marte, andato oltre in un separato, terzo articolo:ha misurato le proprietà della smectite in un laboratorio.

Le smectiti sembrano rocce ordinarie ma si sono formate da acqua liquida molto tempo fa. Smith mise diversi campioni di smectite in un cilindro progettato per misurare come i segnali radar avrebbero interagito con essi. Li ha anche cosparsi di azoto liquido, congelandoli a meno 58 gradi Fahrenheit (meno 50 gradi Celsius) - vicino a quello che sarebbero al polo sud marziano.

"Il laboratorio era freddo, "Smith ha detto. "Era inverno in Canada in quel momento, e pompare azoto liquido nella stanza la rendeva più fredda. Ero infagottato in un cappello, giacca, guanti, sciarpa, e una maschera a causa del COVID-19. Era piuttosto scomodo".

Dopo aver congelato i campioni di argilla, Smith ha scoperto che la loro risposta corrispondeva quasi perfettamente alle osservazioni del radar MARSIS. Quindi, lui e la sua squadra hanno controllato le argille presenti su Marte vicino a quelle osservazioni radar. Si sono basati sui dati di MRO, che trasporta un mappatore di minerali chiamato spettrometro per immagini da ricognizione compatto, o CRISM.

Bingo. Mentre CRISM non può scrutare attraverso il ghiaccio, Smith ha trovato smectiti sparse nelle vicinanze della calotta glaciale del polo sud. Il team di Smith ha dimostrato che la smectite congelata può produrre i riflessi - non sono necessarie quantità insolite di sale o calore - e che sono presenti al polo sud.

Non c'è modo di confermare quali siano i segnali radar luminosi senza atterrare al polo sud di Marte e scavare attraverso miglia di ghiaccio. Ma i documenti recenti hanno offerto spiegazioni plausibili che sono più logiche dell'acqua liquida.

"Nella scienza planetaria, spesso ci stiamo avvicinando di poco alla verità, " Plaut ha detto. "La carta originale non ha dimostrato che era acqua, e questi nuovi documenti non provano che non lo sia. Ma cerchiamo di restringere il più possibile le possibilità per raggiungere il consenso".