Alla base delle montagne transantartiche si trova una stranezza geologica. Don Juan Pond è uno dei corpi idrici più salati del pianeta, pieno di un denso, salamoia sciropposa ricca di cloruro di calcio che può rimanere liquida fino a meno 50 gradi Celsius, molto al di sotto del punto di congelamento dell'acqua. Ma la fonte di acqua e sale in questo insolito stagno rimane un mistero, anche se emergono suggerimenti che l'acqua in una forma simile potrebbe esistere su Marte.

Un nuovo studio dell'Università di Washington utilizza la bizzarra chimica dello stagno per individuare la fonte dell'acqua. Il recente documento, pubblicato il 15 settembre in Lettere di Scienze della Terra e dei Pianeti , segnala che è alimentato da un sistema regionale di acque sotterranee profonde e non, come suggerito in precedenza, dall'umidità che cola dai pendii vallivi locali.

"Don Juan Pond è probabilmente uno degli stagni più interessanti della Terra, ", ha affermato l'autore principale Jonathan Toner, un professore assistente di ricerca UW in Scienze della Terra e dello spazio. "Dopo 60 anni di studi approfonditi, ancora non sappiamo esattamente da dove provenga, cosa spinge il fatto che sia visibile in superficie, e come sta cambiando".

Lo stagno perenne misura circa 100 per 300 metri, le dimensioni di pochi campi da calcio, ed è profondo in media circa 10 centimetri (4 pollici). È stato visitato per la prima volta nel 1961 e prende il nome dai piloti di elicotteri della spedizione, Donald Roe e John Hickey, guadagnandosi il nome di Don Juan Pond. I sali unici nello stagno abbassano il punto di congelamento, ecco perché questo stagno salino può esistere in un luogo dove la temperatura varia da meno 50 a più 10 gradi Celsius (da -58 a +50 ° F).

Si è creduto a lungo che lo stagno fosse alimentato da acque sotterranee profonde. Ma poi un articolo di alto profilo del 2013 ha suggerito che l'umidità vicino alla superficie filtra, simili alle caratteristiche lineae di pendenza ricorrenti recentemente osservate su Marte, trasportavano i sali in discesa per creare lo stagno salato.

Toner è un geochimico specializzato nella formazione e nelle proprietà dell'acqua in ambienti estremi sulla Terra, Marte e oltre. Per il nuovo studio, Toner ha creato un modello per calcolare come cambia l'acqua salata durante l'evaporazione, congelamento, e con diversi ingressi e uscite di acqua e sale. Nelle valli aride McMurdo dell'Antartide, l'evaporazione dell'acqua concentra i sali nello stagno, che costringe alcuni sali a cristallizzare. Questi processi, insieme a ingressi e uscite, fa sì che l'acqua dello stagno cambi nel tempo.

Toner ha utilizzato il suo modello per due situazioni:una in cui l'acqua gorgogliava dal basso, e un altro dove gocciolava da infiltrazioni vicino alla superficie. I risultati mostrano che la composizione chimica osservata poteva essere prodotta solo dal basso.

"Non potresti ottenere Don Juan Pond da queste acque sotterranee poco profonde, " Ha detto Toner. "Proviene sicuramente dalle acque sotterranee profonde." I suoi calcoli mostrano anche che le acque sotterranee risalenti attraversano lo stagno ogni sei mesi, il che significa che l'acqua deve uscire dallo stagno attraverso un deflusso sotterraneo invisibile.

L'idrologia dello stagno è importante per i geologi perché nessun posto sulla Terra è più simile a Marte. Il pianeta rosso è estremamente freddo e secco, e le McMurdo Dry Valleys sono uno dei luoghi più freddi e aridi della Terra.

"Se c'è acqua su Marte, probabilmente assomiglierà molto a questo stagno, " Ha detto Toner. "Capire come si è formato ha grandi implicazioni su dove ti aspetteresti di trovare ambienti simili su Marte".

Studi recenti suggeriscono che potrebbe esistere acqua liquida sulla superficie di Marte, potenzialmente ospitare la vita o addirittura sostenere insediamenti umani a lungo termine. Le linee più scure sui pendii ripidi, che sembrano strisce di umidità osservate sopra lo stagno di Don Juan, potrebbe essere causato da un simile sistema di acque sotterranee.

Toner farà parte di un team che esplorerà il Don Juan Pond e le aree circostanti questo dicembre, sponsorizzato dalla NASA e dalla National Science Foundation. I ricercatori trascorreranno sei settimane accampandosi vicino allo stagno e effettuando ripetute misurazioni chimiche del suo liquido. Esploreranno anche i pendii vicini per misurare la chimica delle infiltrazioni di umidità, e cercare di trovare ulteriori prove per la fonte dei sali a Don Juan Pond.

"Se accettiamo che la teoria delle acque sotterranee profonde è vera, allora quello che stiamo vedendo potrebbe essere parte di un processo più grande che coinvolge una falda acquifera piuttosto estesa, " Ha detto Toner. "Quando si pensa alle implicazioni per un ambiente simile su Marte, è molto più eccitante di un semplice fenomeno superficiale localizzato".