È un dato di fatto che Marte un tempo era un luogo più caldo e umido, con acqua liquida che copriva gran parte della sua superficie. Ma tra 4,2 e 3,7 miliardi di anni fa, il pianeta ha perso la sua atmosfera, causando la scomparsa della maggior parte delle sue acque superficiali. Oggi, gran parte di quell'acqua rimane nascosta sotto la superficie sotto forma di ghiaccio d'acqua, che è in gran parte limitato alle regioni polari.
Negli ultimi anni, gli scienziati hanno anche appreso dei depositi di ghiaccio che esistono nelle regioni equatoriali di Marte, anche se non è chiaro quanto siano profonde. Ma secondo un nuovo studio condotto dal Geological Survey degli Stati Uniti, l'erosione sulla superficie di Marte ha rivelato abbondanti depositi di ghiaccio d'acqua. Oltre a rappresentare un'importante opportunità di ricerca, questi depositi potrebbero fungere da fonte d'acqua per gli insediamenti marziani, se mai fossero costruiti.
Lo studio, intitolato "Lastre di ghiaccio del sottosuolo a vista nelle medie latitudini marziane", è recentemente apparso in Scienza. Lo studio è stato condotto da Colin M. Dundas, ricercatore presso il Geological Survey degli Stati Uniti, e ha incluso membri del Lunar and Planetary Laboratory (LPL) presso l'Università dell'Arizona, Johns Hopkins University, il Georgia Institute of Technology, il Planetary Science Institute e l'Istituto di geofisica dell'Università del Texas ad Austin.
Per motivi di studio, il team ha consultato i dati ottenuti dall'Highise Imaging Science Experiment (HiRISE) a bordo del Mars Reconnaissance Orbiter (MRO). Questi dati hanno rivelato otto posizioni nella regione a media latitudine di Marte, dove pendii ripidi creati dall'erosione hanno esposto notevoli quantità di ghiaccio sotterraneo. Questi depositi potrebbero estendersi fino a 100 metri (328 piedi) o più.
Le fratture e gli angoli ripidi indicano che il ghiaccio è coeso e forte. Come ha spiegato Dundas in un recente comunicato stampa della NASA:
“C'è ghiaccio superficiale sotto circa un terzo della superficie marziana, che registra la storia recente di Marte. Quello che abbiamo visto qui sono sezioni trasversali attraverso il ghiaccio che ci offrono una vista 3D con più dettagli che mai. "
Questi depositi di ghiaccio, che sono esposti in sezione come ghiaccio d'acqua relativamente puro, sono stati probabilmente depositati come neve molto tempo fa. Da allora sono stati ricoperti da uno strato di roccia cementata dal ghiaccio e polvere che ha uno spessore da uno a due metri (da 3,28 a 6,56 piedi). Gli otto siti osservati sono stati trovati negli emisferi nord e sud di Marte, a latitudini da circa 55 ° a 58 °, che rappresentano la maggior parte della superficie.
Non sarebbe esagerato affermare che si tratta di un'enorme scoperta e che offre importanti opportunità di ricerca scientifica su Marte. Oltre a influire sulla moderna geomorfologia, questo ghiaccio è anche un record conservato della storia del clima di Marte. Proprio come il Curiosità rover sta attualmente approfondendo il passato di Marte esaminando i depositi sedimentari nel cratere Gale, le future missioni potrebbero perforare questo ghiaccio per ottenere altri record geologici per il confronto.
Questi depositi di ghiaccio erano stati precedentemente rilevati dal Mars Odyssey orbiter (usando spettrometri) e radar penetrato a terra a bordo dell'MRO e dell'ESA Mars Express orbiter. La NASA ha anche inviato il Lander Phoenix su Marte nel 2008 per confermare le scoperte fatte dal Mars Odyssey orbiter, che gli ha permesso di trovare e analizzare il ghiaccio d'acqua sepolto situato a 68 ° di latitudine nord.
Tuttavia, le otto scarpate che sono state rilevate nei dati MRO hanno esposto direttamente questo ghiaccio del sottosuolo per la prima volta. Come Shane Byrne, il laboratorio lunare e planetario dell'Università dell'Arizona e un coautore dello studio, hanno indicato:
“La scoperta riportata oggi ci offre finestre sorprendenti dove possiamo vedere proprio in queste spesse lastre di ghiaccio sotterranee. È come avere una di quelle formiche dove puoi vedere attraverso il vetro sul lato per conoscere ciò che di solito è nascosto sotto terra. "
Questi studi aiuterebbero anche a risolvere un mistero su come i cambiamenti climatici di Marte nel tempo. Oggi, Terra e Marte hanno assi similmente piastrellati, con l'asse di Marte inclinato a 25,19 ° rispetto ai 23,439 ° della Terra. Tuttavia, questo è cambiato considerevolmente nel corso degli eoni e gli scienziati si sono chiesti come aumenti e diminuzioni possano comportare cambiamenti stagionali.
Fondamentalmente, durante i periodi in cui l'inclinazione di Marte era maggiore, le condizioni climatiche potrebbero aver favorito un accumulo di ghiaccio alle medie latitudini. Sulla base di bande e variazioni di colore, Dundas e i suoi colleghi hanno suggerito che gli strati nelle otto regioni osservate sono stati depositati in proporzioni diverse e con quantità variabili di polvere in base alle diverse condizioni climatiche.
Come ha dichiarato Leslie Tamppari, vice scienziato del progetto MRO presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA:
“Se avessi una missione in uno di questi siti, campionando gli strati che scendono lungo la scarpata, potresti avere una storia climatica dettagliata di Marte. Fa parte dell'intera storia di cosa succede all'acqua su Marte nel tempo: dove va? Quando si accumula il ghiaccio? Quando retrocede? "
La presenza di ghiaccio d'acqua in più località durante le medie latitudini su Marte è anche una notizia straordinaria per coloro che un giorno vogliono vedere basi permanenti costruite su Marte. Con abbondante ghiaccio d'acqua a pochi metri sotto la superficie e periodicamente esposto all'erosione, sarebbe facilmente accessibile. Significherebbe anche che non è necessario costruire basi in aree polari per avere accesso a una fonte d'acqua.
Questa ricerca è stata resa possibile grazie all'uso coordinato di più strumenti su più orbiter su Marte. Ha anche beneficiato del fatto che queste missioni hanno studiato Marte per lunghi periodi di tempo. L'MRO osserva Marte da 11 anni, mentre la sonda Mars Odyssey lo fa da 16 anni. Ciò che sono riusciti a rivelare in quel momento ha fornito tutti i tipi di opportunità per future missioni in superficie.