Una rete di laghi nascosti sotto la superficie di Marte

È noto come la superficie di Marte sia arida e che l’intero pianeta è un deserto fatto di roccia e polvere, ma si sa anche che, in alcune regioni, in particolare ai poli e in alcuni profondi crateri, c’è ghiaccio d’acqua.
Nel 2018, gli scienziati di avere trovato prove di un colossale serbatoio sotterraneo di acqua liquida al polo sud marziano.
Ora, hanno fatto di quella scoperta un passo avanti cruciale. Hanno scoperto che nel sottosuolo del polo sud marziano non c’è solo una grande lago ma, come in effetti si era già sospettato all’epoca, un’intera rete di più laghi sotto la calotta polare meridionale. E questo significa che la presenza del primo lago non è un evento unico o strano per Marte.
“L’esistenza di un singolo lago subglaciale potrebbe essere attribuita a condizioni ad hoc come la presenza di un vulcano sotto la calotta glaciale, o qualche altra situazione unica dovuta alla posizione specifica in cui abbiamo trovato il primo lago subglaciale“, ha spiegato la geofisica Elena Pettinelli dell’Università Roma Tre, in Italia che ha guidato lo studio insieme al collega Emanuel Lauro.
“La scoperta di un intero sistema di laghi, invece, suggerisce che il loro processo di formazione sia relativamente semplice e possibilmente comune“.
Il primo lago subglaciale è stato scoperto, come detto, poco più di due anni fa grzie allo strumento Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding (MARSIS) dell’orbiter Mars Express.
Questo strumento utilizza la stessa tecnica che usiamo per trovare i laghi subglaciali in Antartide: si fanno rimbalzare le onde radio su una superficie e si misurano gli echi, alla ricerca di cambiamenti nel segnale per caratterizzare una topografia. Queste indagini radar hanno inizialmente rivelato un singolo lago subglaciale 1,5 chilometri sotto la calotta polare meridionale, che misurava 20 chilometri di diametro.
“Certi materiali riflettono i segnali radar meglio di altri, e l’acqua liquida è uno di quei ‘materiali'”, spiega la planetologa Graziella Caparelli dell’Università del Queensland meridionale, in Australia.
“Pertanto, quando i segnali provenienti dal sottosuolo sono più forti di quelli riflessi dalla superficie, possiamo confermare che siamo in presenza di acqua liquida. I radar vengono utilizzati sulla Terra (dove possiamo verificare direttamente i risultati) per lo stesso scopo, quindi siamo certi dell’affidabilità della tecnica”.
Da allora, il team ha eseguito ulteriori indagini su un set di dati che copre quasi un decennio, dal 2010 al 2019. E, in una nuova analisi di quei dati, hanno trovato tre nuove macchie più brillanti.
In altre parole, grazie ai dati raccolti da MARSIS, è stata individuata una rete di laghi subglaciali separati da regioni di pietra a secco, nascoste sotto il polo sud, non lontano da quello scoperto nel 2018.

“In un ambiente terrestre subglaciale tali forti riflessi sotto il ghiaccio sono associati alla presenza di acqua basale; non ci sono altri meccanismi fisici che possono generare un’anomalia così forte, per quanto ne sappiamo“, ha detto la Pettinelli.
“È importante sottolineare che abbiamo ottenuto gli stessi risultati utilizzando metodi di elaborazione e analisi dei dati più avanzati rispetto al nostro documento del 2018 e il fatto che, dopo aver eseguito un processo di analisi dei dati così rigoroso, abbiamo confermato la presenza di quel lago e abbiamo trovato altri laghi, ci rende abbastanza fiduciosi sulla nostra interpretazione che il liquido individuato è acqua“.
Inoltre, se è acqua liquida, è probabile che sia acqua salata. Acqua estremamente salata. Marte è molto freddo, e anche se l’interno è più caldo della superficie, è ancora abbastanza freddo da congelare l’acqua. Nel 2018, il team ha stimato che il lago individuato allora doveva essere ad una temperatura di circa 205 Kelvin (-68,15 gradi Celsius o -90,67 gradi Fahrenheit).
Ma il sale abbassa il punto di congelamento dell’acqua e lo può fare in modo abbastanza significativo. Come nota il team nell’articolo pubblicato su Nature Astronomy, l’acqua imbevuta di sali di calcio e magnesio può rimanere liquida a temperature fino a 150 Kelvin, per periodi di tempo molto lunghi. E Marte, come sappiamo dall’esplorazione della superficie, è ricco di sali di calcio e magnesio, oltre che di sodio.
Quindi la scoperta di ulteriori laghi salati subglaciali è molto imoportante. Significa che possono formarsi facilmente e resistere su scale temporali geologiche, fornendoci un altro tassello importante del puzzle costituito dalla storia dell’acqua e del clima di Marte. E ha anche importanti implicazioni nella ricerca di microorganismi su Marte.
“Questi laghi sono probabilmente esistiti per gran parte della storia di Marte“, ha detto il planetologo Roberto Orosei, dell’Istituto nazionale di astrofisica in Italia e ricercatore principale dello strumento MARSIS.
“Per questo motivo, potrebbero ancora conservare tracce di qualsiasi forma di vita che potrebbe essersi evoluta quando Marte aveva un’atmosfera densa, un clima più mite e la presenza di acqua liquida sulla superficie, simile alla Terra primordiale“.
È anche possibile che la vita microbica possa ancora prosperare in quei laghi.
Sulla Terra sappiamo che molti microorganismi possono vivere in alcuni dei luoghi più salati e inospitali che ci sono sulla Terra, così come nei bacini subglaciali. Certo, siamo molto, molto lontani dal fare una tale rilevazione, e studiare l’acqua di Marte da vicino potrebbe contravvenire al Trattato sullo spazio esterno del 1967. Ma vale la pena pensarci.
Il prossimo passo che il team sta compiendo è cercare l’acqua altrove su Marte. Non è chiaro se i serbatoi sotterranei possano esistere a latitudini inferiori, ma il polo nord ha una sua pesante calotta di ghiaccio.
“Non è plausibile che i laghi basali esistano anche sotto la calotta polare nord“, ha commentato la Caparelli.
“L’analisi di alcuni dei dati acquisiti nello stesso modo in cui abbiamo acquisito quelli che ci hanno permesso di ‘vedere’ i laghi subglaciali del polo sud è appena iniziata“.
Nel frattempo, in un mondo ideale, la Pettinelli vorrebbe inviare un lander a condurre il monitoraggio sismico per sondare le profondità di quei bacini.
“Le tecniche di prospezione sismica attiva come quelle comunemente utilizzate sulla Terra per scoprire i giacimenti petroliferi sarebbero le migliori e sono già state utilizzate in Antartide per rilevare il fondo dei laghi. Queste tecniche potrebbero far luce sulla profondità dell’acqua e sulla geometria dei corpi idrici“.
Purtroppo, poiché i lander su Marte sono difficili e costosi e i monitor sismici sarebbero difficili da configurare, potremmo dover aspettare molto tempo per quello.
La ricerca è stata pubblicata su Nature Astronomy.