Marte una volta scorreva rosso con i fiumi. Le tracce rivelatrici di fiumi, torrenti e laghi del passato sono visibili oggi in tutto il pianeta. Ma circa tre miliardi di anni fa, si sono prosciugati tutti e nessuno sa perché.

"Le persone hanno avanzato idee diverse, ma non siamo sicuri di cosa abbia causato un cambiamento così drammatico del clima", ha affermato lo scienziato geofisico dell'Università di Chicago Edwin Kite. "Ci piacerebbe davvero capire, soprattutto perché è l'unico pianeta che sicuramente conosciamo cambiato da abitabile a inabitabile."

Kite è il primo autore di un nuovo studio che esamina le tracce dei fiumi marziani per vedere cosa possono rivelare sulla storia dell'acqua e dell'atmosfera del pianeta.

In precedenza, molti scienziati avevano ipotizzato che la perdita di anidride carbonica dall'atmosfera, che aiutava a mantenere caldo Marte, causasse il problema. Ma le nuove scoperte, pubblicate il 25 maggio su Science Advances , suggeriscono che il cambiamento sia stato causato dalla perdita di qualche altro ingrediente importante che ha mantenuto il pianeta abbastanza caldo per l'acqua corrente.

Ma ancora non sappiamo cosa sia.

Acqua, acqua ovunque e non una goccia da bere

Nel 1972, gli scienziati sono rimasti sbalorditi nel vedere le immagini della missione Mariner 9 della NASA mentre girava intorno a Marte dall'orbita. Le foto hanno rivelato un paesaggio pieno di letti di fiumi, la prova che un tempo il pianeta aveva molta acqua allo stato liquido, anche se oggi è secco come un osso.

Dal momento che Marte non ha placche tettoniche per spostare e seppellire la roccia nel tempo, antiche tracce fluviali giacciono ancora in superficie come prove abbandonate in fretta.

Ciò ha permesso a Kite e ai suoi collaboratori, tra cui lo studente laureato dell'Università di Chicago Bowen Fan, nonché gli scienziati dello Smithsonian Institution, del Planetary Science Institute, del California Institute of Technology Jet Propulsion Laboratory e dell'Aeolis Research, di analizzare le mappe sulla base di migliaia di immagini tratte da orbita dai satelliti. Sulla base di quali tracce si sovrappongono e di come sono esposte alle intemperie, il team ha messo insieme una sequenza temporale di come l'attività fluviale è cambiata in altitudine e latitudine nel corso di miliardi di anni.

Quindi potrebbero combinarlo con simulazioni di diverse condizioni climatiche e vedere quale corrispondeva meglio.

I climi planetari sono estremamente complessi, con molte, molte variabili da tenere in considerazione, specialmente se vuoi mantenere il tuo pianeta nella zona "Riccioli d'oro" dove è esattamente abbastanza caldo perché l'acqua sia liquida ma non così calda da far bollire. Il calore può provenire dal sole di un pianeta, ma deve essere abbastanza vicino da ricevere radiazioni, ma non così vicino da strappare via l'atmosfera. I gas serra, come l'anidride carbonica e il metano, possono intrappolare il calore vicino alla superficie di un pianeta. Anche l'acqua stessa gioca un ruolo; può esistere come nuvole nell'atmosfera o come neve e ghiaccio in superficie. Le calotte nevose tendono a fungere da specchio per riflettere la luce solare nello spazio, ma le nuvole possono intrappolare o riflettere la luce, a seconda della loro altezza e composizione.

Kite e i suoi collaboratori hanno eseguito molte diverse combinazioni di questi fattori nelle loro simulazioni, alla ricerca di condizioni che potrebbero far sì che il pianeta sia sufficientemente caldo da far esistere almeno un po' di acqua liquida nei fiumi per più di miliardi di anni, ma poi perderla improvvisamente.

Ma confrontando diverse simulazioni, hanno visto qualcosa di sorprendente. Cambiare la quantità di anidride carbonica nell'atmosfera non ha cambiato il risultato. Cioè, la forza trainante del cambiamento non sembrava essere l'anidride carbonica.

"Il biossido di carbonio è un potente gas serra, quindi è stato davvero il principale candidato per spiegare l'essiccazione di Marte", ha affermato Kite, un esperto di climi di altri mondi. "Ma questi risultati suggeriscono che non è così semplice."

Ci sono diverse opzioni alternative. La nuova prova si adatta perfettamente a uno scenario, suggerito in uno studio del 2021 di Kite, in cui uno strato di nuvole sottili e ghiacciate in alto nell'atmosfera di Marte si comporta come un vetro traslucido da serra, intrappolando il calore. Other scientists have suggested that if hydrogen was released from the planet's interior, it could have interacted with carbon dioxide in the atmosphere to absorb infrared light and warm the planet.

"We don't know what this factor is, but we need a lot of it to have existed to explain the results," Kite said.

There are a number of ways to try to narrow down the possible factors; the team suggests several possible tests for NASA's Perseverance rover to perform that could reveal clues.

Kite and colleague Sasha Warren are also part of the science team that will be directing NASA's Curiosity Mars rover to search for clues about why Mars dried out. They hope that these efforts, as well as measurements from Perseverance, can provide additional clues to the puzzle.

On Earth, many forces have combined to keep the conditions remarkably stable for millions of years. But other planets may not be so lucky. One of the many questions scientists have about other planets is exactly how lucky we are—that is, how often this confluence exists occurs in the universe. They hope that studying what happened to other planets, such as Mars, can yield clues about planetary climates and how many other planets out there might be habitable.

"It's really striking that we have this puzzle right next door, and yet we're still not sure how to explain it," said Kite. + Esplora ulteriormente

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