Ghiaccio d'acqua sepolto all'equatore di Marte?

Per più di 15 anni, Mars Express ha studiato la Formazione Medusae Fossae (MFF), rivelando enormi depositi fino a 2,5 chilometri di profondità. Da queste prime osservazioni non era chiaro di cosa fossero fatti i sedimenti, ma una nuova ricerca ora ha una risposta.

“Abbiamo esplorato nuovamente il MFF utilizzando dati più recenti provenienti dal radar MARSIS di Mars Express, e abbiamo scoperto che il sedimento è molto più spesso di quanto pensassimo: fino a 3,7 chilometri”, afferma Thomas Waters dello Smithsonian Institution, USA, e autore principale dello studio. entrambi i libri. La nuova ricerca e studio preliminare del 2007. “È entusiasmante che i segnali radar corrispondano a ciò che ci aspettiamo di vedere dalle calotte glaciali e siano simili ai segnali che vediamo dalle calotte polari di Marte, che sappiamo essere molto ricche di ghiaccio .”

Se il ghiaccio intrappolato nel MFF si sciogliesse, coprirebbe l’intero pianeta con uno strato d’acqua profondo da 1,5 a 2,7 metri: la più grande quantità d’acqua mai trovata in questa parte di Marte, e sufficiente a riempire il Mar Rosso terrestre.

Strati alternati di ghiaccio

Il MFF è costituito da numerose strutture scolpite dal vento, larghe centinaia di chilometri e alte diversi chilometri. Queste caratteristiche si trovano al confine tra gli altopiani e le pianure marziane e sono forse la più grande fonte di polvere su Marte e uno dei depositi più grandi del pianeta.

Le prime osservazioni di Mars Express hanno dimostrato che il MFF è relativamente trasparente ai radar e ha una bassa densità, entrambe proprietà che vediamo dai depositi ghiacciati. Tuttavia, gli scienziati non sono stati in grado di escludere una possibilità più secca: che queste strutture siano in realtà giganteschi accumuli di polvere portata dal vento, cenere vulcanica o sedimenti.

“È qui che entrano in gioco i nuovi dati radar! “Data la sua profondità, se il MFF fosse solo un gigantesco mucchio di polvere, ci aspetteremmo che diventi compatto sotto il suo stesso peso”, afferma il coautore Andrea Cicchetti del National Istituto di Astrofisica in Italia e crea qualcosa di molto più intenso di quello che già vediamo con Marcis. Quando abbiamo modellato il comportamento dei diversi materiali privi di ghiaccio, non c’era nulla che riproducesse le proprietà del MFF: avevamo bisogno del ghiaccio.

I nuovi ritrovamenti indicano invece strati di polvere e ghiaccio, il tutto sormontato da uno strato protettivo di polvere secca o cenere spesso diverse centinaia di metri.

Esplorazione e cooperazione nel futuro

Sebbene Marte ora appaia un mondo arido, la superficie del pianeta è disseminata di segni che un tempo l’acqua era abbondante, inclusi canali fluviali prosciugati, fondali oceanici, antichi laghi e valli scavate dall’acqua. Abbiamo anche trovato grandi riserve di ghiaccio d'acqua su Marte, come massicce calotte polari, ghiacciai sepolti vicino all'equatore e ghiaccio vicino alla superficie che attraversa il suolo marziano.

Enormi depositi di ghiaccio vicino all’equatore – come quelli che si sospetta esistano sotto la superficie secca del MFF – non avrebbero potuto formarsi nell’attuale clima del pianeta. Devono essersi formati in un'era climatica precedente.

“Quest'ultima analisi mette alla prova la nostra comprensione della formazione delle Medusae Fossae e solleva tante domande quante risposte”, afferma Colin Wilson, scienziato del progetto ESA per Mars Express e ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) dell'ESA. “Quanto tempo fa si sono formati questi depositi di ghiaccio, e che aspetto aveva Marte in quel momento? Se confermati che si tratta di ghiaccio d'acqua, questi enormi depositi cambieranno la nostra comprensione della storia del clima di Marte. Qualsiasi serbatoio di acqua antica sarebbe un bersaglio affascinante per l'esplorazione umana o robotica.”

L’estensione e la posizione di questi depositi ghiacciati del QFP li renderebbero estremamente preziosi anche per la nostra futura esplorazione di Marte. Le missioni su Marte dovrebbero atterrare vicino all’equatore del pianeta, lontano dalle calotte polari ricche di ghiaccio o dai ghiacciai alle alte latitudini. E avranno bisogno dell’acqua come risorsa, quindi trovare ghiaccio in questa regione è quasi una necessità per le missioni umane sul pianeta.

“Sfortunatamente, questi depositi del MFF sono coperti da centinaia di metri di polvere, il che li rende inaccessibili almeno per i prossimi decenni. Tuttavia, ogni pezzo di ghiaccio che troviamo ci aiuta a costruire un quadro migliore di dove un tempo scorreva l'acqua marziana”, ha detto. E dove trovarli oggi.

Mentre Mars Express mappa il ghiaccio d'acqua fino a una profondità di pochi chilometri, una vista dell'acqua vicino alla superficie è fornita dal TGO Mars Orbiter. Questo modulo orbitante trasporta lo strumento FREND, che mappa l’idrogeno – un indicatore del ghiaccio d’acqua – nel metro più alto del suolo marziano. FREND ha osservato una regione ricca di idrogeno delle dimensioni dei Paesi Bassi all’interno della Valle Marineris su Marte nel 2021 e sta attualmente mappando il modo in cui i sedimenti di acque poco profonde sono distribuiti sul Pianeta Rosso.

“Insieme, gli esploratori di Marte stanno rivelando sempre di più sul nostro vicino planetario”, aggiunge Colin.

Note agli editori

L’articolo, “Evidence for ice-rich layered sediments in the fossil Medusae Formation of Mars”, di TR Watters e altri, è stato pubblicato oggi sulla rivista Geophysical Research Letters.

MARSIS è il radar Mars Express per il sondaggio del sottosuolo e della ionosfera. Maggiori informazioni su MARSIS e altri strumenti orbitanti possono essere trovate tramite le pagine Mars Express dell'ESA:

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