Per decenni, gli scienziati hanno osservato strani smottamenti su Marte chiamati striature dei pendii. Visti per la prima volta dagli orbiter Viking negli anni ’70, sono stati successivamente osservati da ogni missione orbiter inviata su Marte, ma il meccanismo di formazione di queste insolite striature di pendenza è stato oggetto di accesi dibattiti: sono causati dall’emersione in superficie di acqua liquida o sono il risultato di qualche forma di meccanica a secco?
Grande valanga di polvere innescata da un impatto vista dalla telecamera HiRISE sul Mars Reconnaissance Orbiter. Credito: NASA/JPL/Università dell’Arizona
Si è scoperto che il candidato principale per queste striature scure è “asciutto” e non umido. Ma la missione Mars Odyssey ha permesso di identificare un ulteriore colpevole: il ghiaccio di anidride carbonica.
Le striature dei pendii di solito compaiono sulle pareti dei crateri o sui fianchi di colline o montagne. Studi precedenti hanno stabilito che la polvere e le rocce marziane su un pendio possono essere spostate da qualcosa di piccolo come un diavolo di polvere che passa, o anche da un evento di impatto nel posto giusto. Questi eventi causano valanghe di polvere secca su Marte.
L’anno scorso, gli scienziati sono rimasti sorpresi nel vedere una brina spettrale di colore blu e bianco illuminata dal Sole nascente nelle immagini riprese dalla telecamera a luce visibile a bordo di Odyssey. Ma Odyssey è equipaggiata anche con la Thermal Emission Imaging System (THEMIS) e questa telecamera sensibile al calore ha mostrato che il ghiaccio appare più ampiamente anche nelle aree in cui non è stato visto dalla telecamera a luce visibile.
La brina superficiale marziana, costituita in gran parte da anidride carbonica, appare di colore bianco-bluastro in queste immagini della telecamera del Thermal Emission Imaging System (THEMIS) a bordo dell’orbiter Odyssey del 2001 della NASA. THEMIS acquisisce immagini sia alla luce visibile percepibile dall’occhio umano che all’infrarosso sensibile al calore. Credito: NASA/JPL-Caltech/ASU
“L’orbita mattutina di Odyssey produce immagini spettacolari“, ha affermato Sylvain Piqueux del Jet Propulsion Laboratory della NASA. “Possiamo vedere le lunghe ombre dell’alba mentre si estendono sulla superficie“.
La NASA afferma che, poiché Marte ha così poca atmosfera (solo l’1% della densità di quella terrestre), il Sole riscalda rapidamente il ghiaccio che si accumula durante la notte. Invece di sciogliersi, il ghiaccio secco si vaporizza nell’atmosfera in pochi minuti.
Lucas Lange, uno stagista presso il Jet Propulsion Laboratory che lavora con Piqueux, ha notato per la prima volta la firma della temperatura fredda del ghiaccio in molti punti in cui non poteva essere visto in superficie. Queste temperature apparivano solo decine di micron nel sottosuolo, meno della larghezza di un capello umano “sotto” la superficie.
Queste strisce scure, note anche come “strisce di pendio”, sono il risultato di valanghe di polvere in un’area di Marte chiamata Acheron Fossae. La telecamera HiRISE a bordo del Mars Reconnaissance Orbiter della NASA li ha catturati il 3 dicembre 2006. Credit: NASA/JPL-Caltech/UArizona
“Il nostro primo pensiero è stato che vi fosse ghiaccio sepolto lì“, ha detto Lange in un comunicato stampa. “Il ghiaccio secco è abbondante vicino ai poli di Marte, ma stavamo osservando più vicino all’equatore del pianeta, dove generalmente è troppo caldo per la formazione di ghiaccio secco“.
In quelle stesse aree sono state osservate striature di versante o frane anche maggiori. Come il team spiega nell’articolo pubblicato:
“All’alba, i venti guidati dalla sublimazione all’interno della regolite sono occasionalmente abbastanza forti da spostare i singoli granelli di polvere, innescando e sostenendo valanghe di polvere su pendii ripidi, formando elementi del terreno noti come strisce di pendio. Questo modello suggerisce che il ciclo del gelo di CO2 è un agente geomorfologico attivo a tutte le latitudini e non solo alle latitudini elevate o polari, e forse un fattore chiave per il mantenimento di serbatoi di polvere mobili in superficie”.
Gli autori sostengono di avere visto quello che chiamavano “gelo sporco“: ghiaccio secco mescolato a granelli di polvere fini che lo oscuravano alla luce visibile ma non nelle immagini a infrarossi. Sospettano che il gelo sporco possa anche spiegare alcune delle strisce scure che possono estendersi per 1.000 metri o più, lungo i pendii marziani. Sapevano che le strisce derivavano, essenzialmente, da valanghe di polvere che rimodellano lentamente i versanti delle montagne in tutto il pianeta, che appaiono nelle immagini orbitali.
Secondo gli scienziati, queste valanghe di polvere somigliano a qualcosa di simile a un fiume di polvere che avvolge il suolo che rilascia una scia di materiale soffice dietro. Poiché la polvere viaggia in discesa per diverse ore, espone strisce di materiale più scuro al di sotto.
“Ogni volta che inviamo una missione su Marte, scopriamo nuovi processi esotici“, ha affermato il coautore del paper Chris Edwards, della Northern Arizona University di Flagstaff. “Non abbiamo niente del genere sulla Terra. Devi pensare oltre le tue esperienze sulla Terra per capire Marte“.
Riferimento: “Gardening of the Martian Regolith by Diurnal CO2 Frost and the Formation of Slope Streaks” di L. Lange, S. Piqueux, CS Edwards, 27 marzo 2022, Journal of Geophysical Research: Planets .
DOI: 10.1029/2021JE006988
