Forse i laghi sotto il polo sud di Marte sono depositi di argilla e non acqua liquida

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Dove c’è acqua, c’è vita. Questo, almeno, è quanto accade sulla Terra, e anche il motivo per cui gli scienziati rimangono allettati da qualsiasi prova che suggerisca che ci sia acqua liquida su Marte, all’apparenza freddo e secco.

Il Pianeta Rosso è un luogo difficile in cui cercare acqua liquida: mentre il ghiaccio d’acqua è abbondante, qualsiasi acqua abbastanza calda da essere liquida sulla superficie durerebbe solo pochi istanti prima di trasformarsi in vapore nell’aria esile di Marte.

Da qui l’interesse generato nel 2018, quando un team guidato da Roberto Orosei dell’Istituto Nazionale di Astrofisica ha annunciato di aver trovato prove di laghi sotterranei in profondità sotto la calotta glaciale al polo sud di Marte. Le prove citate provenivano da uno strumento radar a bordo dell’orbiter Mars Express dell’ESA (Agenzia spaziale europea).

I punti colorati rappresentano i siti in cui sono stati individuati riflessi radar luminosi
I punti colorati rappresentano i siti in cui sono stati individuati riflessi radar luminosi dall’orbita Mars Express dell’ESA sulla calotta polare sud di Marte. Tali riflessi sono stati precedentemente interpretati come acqua liquida sotterranea, ma la loro prevalenza e vicinanza alla superficie gelida suggeriscono che potrebbero essere qualcos’altro.
Crediti: ESA/NASA/JPL-Caltech

I segnali radar, che possono penetrare roccia e ghiaccio, restituendo immagini diverse a secondo del materiale che le riflette.

In questo caso, hanno prodotto segnali particolarmente luminosi sotto la calotta polare che potrebbero essere interpretati come acqua liquida. La possibilità di un ambiente potenzialmente abitabile per i microbi era eccitante.



Ma dopo aver dato un’occhiata più da vicino ai dati, insieme ad esperimenti di laboratorio qui sulla Terra, alcuni scienziati ora pensano che le argille, non l’acqua, potrebbero creare i segnali.

Nell’ultimo mese, un trio di nuovi documenti ha svelato il mistero e potrebbe aver prosciugato l’ipotesi dei laghi.

Un ecosistema scientifico

Gli scienziati che studiano i poli di Marte appartengono a una piccola comunità affiatata. Non molto tempo dopo la pubblicazione del documento sui laghi, circa 80 di questi scienziati si sono incontrati per la Conferenza internazionale sulla scienza polare e l’esplorazione di Marte a Ushuaia, un villaggio sul mare all’estremità meridionale dell’Argentina.

Incontri come questi offrono l’opportunità di testare nuove teorie e sfidare le reciproche prospettive. “Le comunità possono generare i propri piccoli ecosistemi scientifici“, ha affermato Jeffrey Plaut del Jet Propulsion Laboratory della NASA, uno degli scienziati che hanno partecipato alla conferenza.

Plaut È anche il co-investigatore principale, insieme a Orosei, dello strumento dietro gli intriganti segnali radar, chiamato MARSIS, o Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionospheric Sounding.

Queste comunità possono essere autosufficienti“, ha continuato, “perché fai rimbalzare una domanda su qualcuno e forse un anno o due dopo ti aiutano a trovare una risposta“.

Un sacco di chiacchiere incentrate sui laghi sotterranei. Quanto calore ci vorrebbe per mantenere l’acqua liquida sotto tutto quel ghiaccio? La salamoia potrebbe abbassare il punto di congelamento dell’acqua abbastanza da mantenerla liquida?

Naturalmente, non è la prima volta che un’eccitante ipotesi legata all’acqua innesca una raffica di indagini.

Nel 2015, il Mars Reconnaissance Orbiter della NASA ha trovato quelle che sembravano strisce di sabbia umida che scorrevano lungo i pendii, un fenomeno chiamato “slope lineae ricorrenti“.

Ripetute osservazioni effettuate utilizzando la fotocamera HiRISE (o High-Resolution Imaging Science Experiment) della navicella spaziale hanno, però, rivelato che l’insolito effetto visivo è più probabilmente il risultato di flussi di sabbia.

Un documento pubblicato all’inizio di quest’anno ha trovato molte linee di pendenza ricorrenti dopo una tempesta di polvere globale su Marte nel 2018. La scoperta ha suggerito che la polvere che si deposita sui pendii innesca flussi di sabbia, che, a loro volta, espongono i materiali più scuri del sottosuolo che conferiscono alle linee la loro colorazione distintiva .

Come per l’ipotesi della sabbia umida, diversi scienziati hanno iniziato a pensare a modi per testare l’ipotesi dei laghi sotterranei. “C’era la sensazione di dover cercare di affrontare questo problema“, ha detto Isaac Smith della York University di Toronto, che ha organizzato la conferenza a Ushuaia e ha condotto lo studio più recente che mostra che le argille possono spiegare le osservazioni.

Troppo freddo per i laghi

Tra questi scienziati c’era Plaut. Lui e Aditya Khuller, uno studente di dottorato dell’Arizona State University che stava facendo un internato al JPL, hanno analizzato 44.000 echi radar dalla base della calotta polare registrati nei dati trasmessi durante 15 anni da MARSIS.

Hanno mostrato dozzine di riflessi più luminosi come quelli dello studio del 2018. Ma nel loro recente articolo pubblicato su Geophysical Research Letters, hanno trovato molti di questi segnali in aree vicine alla superficie, dove dovrebbe essere troppo freddo perché l’acqua rimanga liquida, anche se mescolata con perclorati, un tipo di sale che si trova comunemente su Marte che può abbassare la temperatura di congelamento dell’acqua.

Due team separati di scienziati hanno quindi analizzato i segnali radar per determinare se qualcos’altro potesse produrre quei segnali.

Carver Bierson dell’ASU ha completato uno studio teorico suggerendo diversi possibili materiali che potrebbero causare i segnali, tra cui argille, minerali contenenti metalli e ghiaccio salino.

Ma Isaac Smith, sapendo che su Marte è presente un gruppo di argille chiamate smectite, è andato oltre in un terzo articolo separato: ha misurato le proprietà della smectite in laboratorio.

Le smectiti sembrano rocce ordinarie ma si sono formate da acqua liquida molto tempo fa. Smith ha testato diversi campioni di smectite in un cilindro progettato per misurare come i segnali radar interagiscono con essi. Li ha anche cosparsi di azoto liquido, congelandoli a meno 50 gradi Celsius – ricreando il più fedelmente possibile le condizioni presenti al polo sud marziano.

Dopo aver congelato i campioni di argilla, Smith ha scoperto che la loro risposta corrispondeva quasi perfettamente alle osservazioni del radar MARSIS.

Quindi, lui e il suo team hanno controllato la presenza di argille presenti su Marte vicino a quelle osservazioni radar. Si sono basati sui dati di MRO, che trasporta un mappatore di minerali chiamato Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer, o CRISM.

Bingo. Sebbene CRISM non possa scrutare attraverso il ghiaccio, Smith ha trovato smectiti sparse nelle vicinanze della calotta glaciale del polo sud. Il team di Smith ha dimostrato che la smectite congelata può produrre quel tipo di riflessi e non sono necessarie quantità insolite di sale o calore – e che sono presenti al polo sud.

Non c’è modo di confermare cosa siano quei segnali radar luminosi senza atterrare al polo sud di Marte e scavare attraverso miglia di ghiaccio. Ma i documenti recenti offrono spiegazioni plausibili che sono più logiche dell’acqua liquida.

Nella planetologia, sempre più  spesso ci avviciniamo alla verità“, ha detto Plaut. “Il documento originale non provava che sotto al polo sud di Marte vi siano laghi di acqua liquida, e questi nuovi documenti non provano che non vi siano. Ma cerchiamo di restringere il più possibile le possibilità per raggiungere il consenso“.

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