Vita su Marte? L’acqua liquida profonda riapre la speranza

Prove sempre più consistenti suggeriscono che sotto le polverose e rossastre pianure di Marte si cela un segreto di portata rivoluzionaria: una considerevole riserva di acqua liquida, intrappolata nelle profondità della sua crosta. Questa scoperta potenziale potrebbe radicalmente trasformare la nostra attuale concezione del Pianeta Rosso.

Il segreto sotterraneo di Marte: vaste riserve d’acqua liquida profonda

La superficie è costellata di inequivocabili tracce di antichi corpi idrici. Tuttavia, il destino di questa abbondante acqua, svanita nel tempo con il raffreddamento e l’inaridimento del pianeta, ha rappresentato a lungo un enigma affascinante e irrisolto per la comunità scientifica.Un recente studio potrebbe aver finalmente fornito una risposta a questo annoso mistero. Analizzando i dati sismici raccolti dalla missione InSight della NASA, i ricercatori hanno identificato prove che indicano un rallentamento delle onde sismiche in uno strato situato tra i 5,4 e gli 8 chilometri di profondità sotto la superficie marziana. Questo inatteso rallentamento potrebbe essere spiegato dalla presenza di acqua liquida a queste considerevoli profondità.

Contrariamente all’immagine attuale di un deserto gelido e inospitale, Marte non è sempre stato così. Miliardi di anni fa, durante le epoche geologiche denominate Noachiano ed Esperiano (un intervallo temporale compreso tra 4,1 e 3 miliardi di anni fa), il paesaggio marziano era caratterizzato da una vivace attività idrologica, con fiumi che scolpivano valli intricate e laghi che scintillavano sotto un’atmosfera più densa.

Con l’indebolimento progressivo del campo magnetico globale e il conseguente diradamento della sua atmosfera, la maggior parte dell’acqua presente in superficie è gradualmente scomparsa. Una parte di questa acqua si è dispersa nello Spazio, un’altra si è trasformata in ghiaccio accumulandosi nelle calotte polari, mentre una frazione significativa è rimasta intrappolata all’interno di strutture minerali, dove si presume risieda ancora oggi.

I processi di evaporazione, congelamento e intrappolamento minerale non sono sufficienti a rendere conto dell’intera quantità di acqua che doveva ricoprire la superficie di Marte in un lontano passato. Calcoli basati sulle evidenze geologiche suggeriscono che l’acqua “mancante” sia quantitativamente sufficiente a ricoprire l’intero pianeta con un oceano di profondità considerevole, stimata in almeno 700 metri e potenzialmente fino a 900 metri.

Una delle ipotesi più plausibili per spiegare questa ingente quantità di acqua “scomparsa” è che si sia progressivamente infiltrata negli strati più profondi della crosta marziana. Durante il periodo Noachiano, il Pianeta Rosso fu sottoposto a un intenso bombardamento meteoritico, un evento che potrebbe aver generato estese fratture nella crosta, fornendo canali preferenziali per la migrazione dell’acqua verso il sottosuolo.

Nelle profondità della superficie marziana, le temperature più elevate rispetto agli strati superficiali, soggetti a intense escursioni termiche e a temperature spesso inferiori allo zero, avrebbero mantenuto l’acqua allo stato liquido, creando un vasto serbatoio sotterraneo protetto dalle rigide condizioni ambientali esterne.

Onde di taglio svelano un’anomalia sotterranea cruciale

Nel 2018, il lander InSight della NASA ha compiuto un atterraggio storico sulla superficie di Marte con una missione ambiziosa: auscultare l’interno del pianeta rosso attraverso un sismometro di elevatissima sensibilità. Questo strumento all’avanguardia è stato progettato per captare le sottili vibrazioni che percorrono la crosta marziana, offrendo agli scienziati un modo inedito per sondare le sue strutture interne nascoste.

Analizzando un particolare tipo di vibrazione sismica, denominate “onde di taglio“, i ricercatori hanno identificato una significativa anomalia localizzata in profondità: uno strato compreso tra i 5,4 e gli 8 chilometri sotto la superficie, dove la velocità di propagazione di queste onde subisce un notevole rallentamento. Questa variazione nella velocità sismica ha fornito un indizio fondamentale sulla natura di questo strato sotterraneo.

L’interpretazione più plausibile di questo “strato a bassa velocità” suggerisce la presenza di roccia altamente porosa, intrisa di acqua liquida, in una configurazione simile a una spugna satura. Questo scenario richiama alla mente le falde acquifere terrestri, dove l’acqua sotterranea si insinua e si accumula all’interno dei pori e delle fratture presenti nelle rocce del sottosuolo.

I calcoli condotti dai ricercatori indicano che questo vasto “strato acquifero” presente nel sottosuolo di Marte potrebbe contenere una quantità di acqua sufficiente a ricoprire l’intero pianeta con un oceano di profondità compresa tra i 520 e i 780 metri. Questo volume d’acqua è significativamente maggiore, di diverse volte, rispetto alla quantità attualmente intrappolata nella calotta glaciale dell’Antartide sulla Terra.

Il volume d’acqua stimato per questo acquifero sotterraneo (520-780 metri di profondità equivalente globale) si allinea in modo notevole con le stime dell’acqua “mancante” dalla superficie di Marte (710-920 metri), dopo aver considerato le perdite nello spazio, l’acqua legata chimicamente all’interno dei minerali e quella attualmente congelata nelle calotte polari moderne. Questa concordanza rafforza l’ipotesi che una parte consistente dell’acqua primordiale si sia effettivamente infiltrata in profondità nella crosta.

Questa cruciale scoperta è stata resa possibile dall’analisi delle onde sismiche generate da eventi esterni e interni al pianeta. In particolare, l’impatto di due meteoriti avvenuti nel 2021 (denominati S1000a e S1094b) e un significativo evento sismico marziano registrato nel 2022 (denominato S1222a) hanno prodotto onde che si sono propagate attraverso la crosta, analogamente alle increspature che si formano sulla superficie di uno stagno quando vi viene lanciato un sasso.

Il sismometro ultrasensibile di InSight ha captato con precisione queste vibrazioni. I ricercatori hanno focalizzato la loro attenzione sui segnali ad alta frequenza provenienti da questi eventi – un po’ come sintonizzarsi su una stazione radio ad alta definizione per cogliere i dettagli più fini – per mappare gli strati nascosti che compongono la crosta marziana.

I ricercatori hanno calcolato le “funzioni del ricevitore“, che rappresentano le firme distintive di queste onde sismiche mentre vengono riflesse e riverberano tra le diverse interfacce degli strati crostali, simili agli echi che permettono di mappare la conformazione interna di una grotta. L’analisi di queste “firme” ha permesso di individuare i confini tra strati rocciosi con proprietà fisiche differenti, rivelando così la presenza dello strato poroso imbevuto d’acqua situato a una profondità compresa tra i 5,4 e gli 8 chilometri.

Una risorsa vitale per l’esplorazione umana: acqua, ossigeno e propellente

L’acqua liquida rappresenta un elemento fondamentale per la vita così come la conosciamo. Sul nostro pianeta, ecosistemi microbici prosperano in profondità nella crosta terrestre, in ambienti saturi d’acqua e ricchi di minerali. La scoperta di vaste riserve di acqua liquida nel sottosuolo di Marte solleva una domanda affascinante: potrebbero esistere forme di vita simili anche sul Pianeta Rosso, magari reliquie di antichi ecosistemi marziani che un tempo popolavano la sua superficie? Al momento, l’unico modo per rispondere a questo interrogativo cruciale è intraprendere ulteriori esplorazioni scientifiche mirate.

Oltre al suo potenziale ruolo nel sostenere la vita autoctona, l’acqua presente nel sottosuolo marziano potrebbe rappresentare una risorsa inestimabile per le future missioni di esplorazione umana. Una volta purificata, potrebbe fornire acqua potabile essenziale per gli astronauti, essere scomposta per produrre ossigeno respirabile e persino essere utilizzata come componente del carburante per i razzi, facilitando potenzialmente i viaggi di andata e ritorno dal Pianeta Rosso.

Naturalmente, perforare chilometri di profondità sulla superficie di un pianeta lontano rappresenta una sfida tecnologica ardua e complessa. I dati raccolti dal lander InSight, situato vicino all’equatore marziano, suggeriscono la promettente possibilità dell’esistenza di altre zone ricche d’acqua liquida nel sottosuolo del pianeta, come ad esempio il vasto bacino di fango ghiacciato di Utopia Planitia, situato nelle pianure settentrionali.

È importante sottolineare che i dati sismici attualmente disponibili coprono solo una porzione limitata della superficie di Marte. Per ottenere una mappatura completa e dettagliata della potenziale distribuzione degli strati acquiferi nel resto del pianeta, si rendono necessarie nuove missioni spaziali equipaggiate con sismometri avanzati e posizionati strategicamente in diverse regioni marziane.

In un futuro non troppo lontano, rover robotizzati o sofisticate trivelle potrebbero essere in grado di raggiungere ed esplorare direttamente questi bacini sotterranei. L’analisi della loro composizione chimica potrebbe rivelare tracce inequivocabili di attività biologica passata o presente. Tuttavia, è imperativo implementare rigorose misure di protezione per evitare la contaminazione di queste zone d’acqua con microbi terrestri, preservando così l’integrità di un potenziale ecosistema autoctono marziano.

Per ora, la presenza di acqua liquida nel sottosuolo di Marte ci invita a proseguire con rinnovato impegno nell’ascolto del suo “battito sismico“, decifrando con pazienza i segreti di un mondo che, strato dopo strato, si rivela forse molto più simile alla nostra Terra di quanto avessimo mai immaginato.

Lo studio è stato pubblicato sul National Science Review.