Marte una volta era un mondo umido. La documentazione geologica del Pianeta Rosso mostra prove di acqua che scorre in superficie, dai delta dei fiumi alle valli scavate da massicce inondazioni improvvise.
Ma un nuovo studio mostra che, indipendentemente dalla quantità di pioggia caduta sulla superficie dell’antico Marte, pochissima di essa è filtrata in una falda acquifera negli altopiani meridionali del pianeta. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Icarus . I coautori dell'articolo sono Mohammad Afzal Shadab, uno studente di dottorato presso la Jackson School e i membri della facoltà Sean Gulick, Timothy Goudge e Marc Hesse.
Uno studente laureato presso l'Università del Texas ad Austin ha fatto la scoperta modellando le dinamiche di ricarica delle acque sotterranee per la falda acquifera utilizzando una serie di metodi, dai modelli computerizzati a semplici calcoli.
Indipendentemente dal grado di complessità, i risultati convergevano sulla stessa risposta:in media, un minuscolo 0,03 millimetri di ricarica delle acque sotterranee all’anno. Ciò significa che, ovunque cadesse la pioggia nel modello, solo una media di 0,03 millimetri all'anno sarebbero potuti entrare nella falda acquifera e produrre comunque le morfologie che rimangono oggi sul pianeta.
Per fare un confronto, il tasso annuale di ricarica delle acque sotterranee per le falde acquifere del Trinity e dell’Edwards-Trinity Plateau che forniscono acqua a San Antonio varia generalmente da 2,5 a 50 millimetri all’anno, ovvero da circa 80 a 1.600 volte il tasso di ricarica della falda acquifera marziana calcolato dai ricercatori.
Ci sono una serie di potenziali ragioni per portate così basse delle acque sotterranee, ha detto l’autore principale Eric Hiatt, uno studente di dottorato presso la Jackson School of Geosciences. Quando pioveva, l’acqua potrebbe essersi riversata principalmente sul paesaggio marziano come deflusso. Oppure potrebbe semplicemente non aver piovuto molto.
Questi risultati possono aiutare gli scienziati a limitare le condizioni climatiche in grado di produrre precipitazioni sul primo Marte. Suggeriscono anche un regime idrico sul Pianeta Rosso molto diverso da quello che esiste oggi sulla Terra.
"Il fatto che le acque sotterranee non siano un processo così grande potrebbe significare che lo sono anche altre cose", ha detto Hiatt. "Potrebbe amplificare l'importanza del deflusso, o potrebbe significare che semplicemente non ha piovuto così tanto su Marte. Ma è semplicemente fondamentalmente diverso da come pensiamo [all'acqua] sulla Terra."
I modelli utilizzati nello studio simulano il flusso delle acque sotterranee in un ambiente "stazionario" in cui l'afflusso e il deflusso dell'acqua nella falda acquifera sono bilanciati. Gli scienziati hanno quindi modificato i parametri che influenzano il flusso, ad esempio il punto in cui cade la pioggia o la porosità media della roccia, e hanno osservato quali altre variabili dovrebbero cambiare per mantenere lo stato stazionario e quanto siano plausibili tali cariche.
Mentre altri ricercatori hanno simulato il flusso delle acque sotterranee su Marte utilizzando tecniche simili, questo modello è il primo a incorporare l'influenza degli oceani che esistevano sulla superficie di Marte più di tre miliardi di anni fa nei bacini di Hellas, Argyre e Borealis.
Lo studio incorpora anche moderni dati topografici raccolti dai satelliti. Il paesaggio moderno, ha detto Hiatt, conserva ancora una delle caratteristiche topografiche più antiche e influenti del pianeta:un'estrema differenza di elevazione tra l'emisfero settentrionale, le pianure, e l'emisfero meridionale, gli altopiani, nota come la "grande dicotomia". /P>
La dicotomia conserva segni di passate risalite delle acque sotterranee in cui le acque sotterranee risalivano dalla falda acquifera alla superficie. I ricercatori hanno utilizzato marcatori geologici di questi eventi passati di risalita per valutare i diversi risultati del modello.
Utilizzando diversi modelli, i ricercatori hanno scoperto che il tasso medio di ricarica delle acque sotterranee di 0,03 millimetri all'anno corrisponde maggiormente a ciò che è noto sui dati geologici.
La ricerca non riguarda solo la comprensione del passato del Pianeta Rosso. Ciò ha implicazioni anche per la futura esplorazione di Marte. Comprendere il flusso delle acque sotterranee può aiutare a capire dove trovare l'acqua oggi, ha affermato Hiatt,
Che tu stia cercando segni di vita antica, cercando di sostenere esploratori umani o producendo carburante per missili per tornare a casa sulla Terra, è essenziale sapere dove sarebbe molto probabilmente l'acqua.
Ulteriori informazioni: Eric Hiatt et al, Ricarica limitata della falda acquifera degli altopiani meridionali all'inizio di Marte, Icarus (2023). DOI:10.1016/j.icarus.2023.115774
Informazioni sul giornale: Icaro
Fornito dall'Università del Texas ad Austin
