C'è acqua in molti luoghi su Marte, inclusa la maggior parte di entrambe le calotte polari, tutte in forma congelata.

Ma recentemente, sono stati rilevati riflessi luminosi sotto la superficie del South Pole Layered Deposit (SPLD) di Marte, una formazione di ghiaccio d'acqua relativamente pura spessa 1,4 chilometri, dall'orbiter Mars Express dell'Agenzia spaziale europea. Alcuni scienziati hanno interpretato le osservazioni, raccolte dallo strumento MARSIS (Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding), come prove di acqua liquida.

Dan Lalich, ricercatore associato al Cornell Center for Astrophysics and Planetary Science presso il College of Arts and Sciences (A&S), ha affermato che sebbene tale possibilità sia eccitante, lui e altri ricercatori Cornell sostengono che le forti riflessioni non sono necessariamente prove che l'SPLD contenga acqua liquida.

Hanno escogitato una spiegazione alternativa, che descrivono in dettaglio in "Explaining Bright Radar Reflections Below the South Pole of Mars Without Liquid Water" pubblicato il 26 settembre su Nature Astronomy .

Utilizzando simulazioni al computer, dimostrano che forti riflessi simili possono essere generati dall'interferenza tra strati geologici, senza acqua liquida o altri materiali rari.

"Questo risultato, combinato con altri lavori recenti, mette in discussione la probabilità di trovare acqua liquida al di sotto dell'SPLD", ha scritto il team di ricerca, che comprende Alexander Hayes, professore associato di astronomia, direttore del CCAPS, direttore della Spacecraft Planetary Image Facility e il Louis Salvatore '92 Faculty Leadership Fellow; e Valerio Poggiali, ricercatore associato CCAPS.

"Sulla Terra, i riflessi così luminosi sono spesso un'indicazione di acqua liquida, persino di laghi sepolti come il lago Vostok [sotto la superficie della calotta glaciale dell'Antartide orientale]", ha detto Lalich. "Ma su Marte, l'opinione prevalente era che avrebbe dovuto fare troppo freddo per la formazione di laghi simili."

Ma resta il fatto, ha detto Lalich, che il riflesso luminoso esiste e richiede una spiegazione.

Lalich usa i dati radar per studiare le superfici planetarie ed è particolarmente interessato alla recente evoluzione climatica di Marte. Di recente si è concentrato sulla modellazione dei riflessi radar delle calotte polari marziane, posizionandolo bene per indagare su una richiesta di acqua liquida sul pianeta.

Lalich ha utilizzato una procedura di modellazione unidimensionale comunemente usata per interpretare le osservazioni MARSIS. Ha creato simulazioni con strati composti da quattro materiali:atmosfera, ghiaccio d'acqua, anidride carbonica (CO₂ ) ghiaccio e basalto e assegnava a ogni strato una permettività corrispondente, una proprietà intrinseca del materiale che descrive la sua interazione con la radiazione elettromagnetica che lo attraversa.

Simulazioni che utilizzano tre livelli:due CO₂ strati, separati da uno strato di ghiaccio polveroso, producevano riflessi luminosi come le osservazioni effettive.

"Ho usato CO₂ strati incorporati nel ghiaccio d'acqua perché sappiamo che esiste già in grandi quantità vicino alla superficie della calotta glaciale", ha detto Lalich. "In linea di principio, però, avrei potuto usare strati di roccia o anche ghiaccio d'acqua particolarmente polveroso e avrei ottenuto risultati simili. Il punto di questo documento è davvero che la composizione degli strati basali è meno importante degli spessori e delle separazioni degli strati."

Dai modelli, i ricercatori hanno determinato che lo spessore degli strati e la loro distanza hanno un impatto maggiore sul potere di riflessione rispetto alla composizione degli strati. Sebbene nessuna singola stratigrafia semplificata nel documento possa spiegare ogni osservazione, i ricercatori hanno scritto, "abbiamo dimostrato che è possibile creare riflessi luminosi senza acqua liquida".

Nel 2021 Lalich ha contribuito a una ricerca che ha scoperto che, nelle giuste condizioni, una classe di minerali chiamata smectiti, comune su Marte, potrebbe produrre un riflesso simile a quello osservato da MARSIS.

È importante capire cosa non è acqua liquida su Marte, ha detto Lalich, perché la posta in gioco è così alta. "Se c'è acqua liquida", ha detto, "forse c'è vita, o forse potremmo usarla per future missioni umane su Marte".

L'acqua liquida potrebbe anche avere importanti implicazioni per l'età della calotta polare, il riscaldamento interno di Marte e l'evoluzione del clima del pianeta in un passato geologicamente recente, e Lalich non lo esclude del tutto.

"Nessuno del lavoro che abbiamo fatto smentisce la possibile esistenza di acqua liquida laggiù", ha detto Lalich. "Pensiamo solo che l'ipotesi dell'interferenza sia più coerente con altre osservazioni. Non sono sicuro che niente a meno di un'esercitazione potrebbe dimostrare che entrambe le parti di questo dibattito sono definitivamente giuste o sbagliate". + Esplora ulteriormente

I luminosi riflessi del polo sud di Marte potrebbero essere argilla, non acqua