Trovare una fonte di acqua marziana - una che non si limita alle regioni polari ghiacciate di Marte - è stata una sfida continua sia per le agenzie spaziali che per gli astronomi. Tra la NASA, SpaceX e ogni altra avventura spaziale pubblica e privata nella speranza di condurre in futuro una missione con equipaggio su Marte, una fonte di ghiaccio accessibile significherebbe la capacità di produrre carburante per missili a vista e fornire acqua potabile per un avamposto.
Finora, il tentativo di individuare una fonte equatoriale di ghiaccio d'acqua è fallito. Ma dopo aver consultato i vecchi dati della missione più lunga su Marte nella storia, quella della NASA Mars Odyssey veicoli spaziali - un gruppo di ricercatori del John Hopkins University Applied Physics Laboratory (JHUAPL) ha annunciato che potrebbero aver trovato prove di una fonte di ghiaccio d'acqua nella regione di Marusa Fossae di Medusae.
Questa regione di Marte, che si trova nella regione equatoriale, è situata tra il confine tra pianura e pianura vicino alle aree vulcaniche di Tharsis ed Elysium. Questa zona è nota per la sua formazione con lo stesso nome, che è un deposito morbido di materiale facilmente erodibile che si estende per circa 5000 km (3.109 mi) lungo l'equatore di Marte. Fino ad ora, si riteneva impossibile l'esistenza del ghiaccio d'acqua lì.
Tuttavia, un team guidato da Jack Wilson - un ricercatore post-dottorato presso il JHUAPL - ha recentemente rielaborato i dati dal Mars Odyssey veicolo spaziale che mostrava segnali inaspettati. Questi dati sono stati raccolti tra il 2002 e il 2009 dallo strumento spettrometro a neutroni della missione. Dopo aver rielaborato i dati di composizione a bassa risoluzione per renderli più nitidi, il team ha scoperto che conteneva segnali inaspettatamente elevati di idrogeno.
Per portare le informazioni a una risoluzione più elevata, Wilson e il suo team hanno applicato tecniche di ricostruzione delle immagini che vengono generalmente utilizzate per ridurre la sfocatura e rimuovere il rumore dai dati di imaging medico e dei veicoli spaziali. In tal modo, il team è stato in grado di migliorare la risoluzione spaziale dei dati da circa 520 km (320 mi) a 290 km (180 mi). Di solito, questo tipo di miglioramento potrebbe essere raggiunto solo avvicinando la navicella spaziale alla superficie.
"Era come se avessimo dimezzato l'altitudine orbitale del veicolo spaziale", ha detto Wilson, "e ci ha dato una visione molto migliore di ciò che sta accadendo in superficie". E mentre lo spettrometro a neutroni non ha rilevato direttamente l'acqua, l'elevata abbondanza di neutroni rilevati dallo spettrometro ha permesso al team di ricerca di calcolare l'abbondanza di idrogeno. Alle alte latitudini su Marte, questo è considerato un segno rivelatore del ghiaccio d'acqua.
La prima volta che Mars Odyssey l'astronave rilevò che l'abbondante idrogeno era nel 2002, che sembrava provenire da depositi sotterranei ad alte latitudini intorno a Marte. Questi risultati sono stati confermati nel 2008, quando quelli della NASA Phoenix Lander ha confermato che l'idrogeno ha assunto la forma di ghiaccio d'acqua. Tuttavia, gli scienziati hanno operato partendo dal presupposto che alle latitudini più basse, le temperature sono troppo elevate per l'esistenza del ghiaccio d'acqua.
In passato, si riteneva che la rilevazione dell'idrogeno nella regione equatoriale fosse dovuta alla presenza di minerali idratati (cioè acqua passata). Inoltre, il Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) e dell'ESA Mars Express gli orbiter hanno entrambi condotto scansioni radar del suono dell'area, utilizzando rispettivamente i loro strumenti Shallow Subsurface Radar (SHARAD) e Mars Advanced Radar per Subsurface e Ionospheric Sounding (MARSIS).
Queste scansioni hanno suggerito che c'erano depositi vulcanici a bassa densità o ghiaccio d'acqua sotto la superficie, sebbene i risultati sembrassero più coerenti con il fatto che non erano ghiaccio d'acqua di cui parlare. Come indicato da Wilson, i loro risultati si prestano a più di una possibile spiegazione, ma sembrano indicare che il ghiaccio d'acqua potrebbe far parte del trucco del sottosuolo:
“[I] f dell'idrogeno rilevato sono stati seppelliti ghiaccio entro il metro superiore della superficie. ci sarebbe di più di quello che si adatterebbe allo spazio dei pori nel suolo ... Forse la firma potrebbe essere spiegata in termini di vasti depositi di sali idrati, ma è anche difficile spiegare come questi sali idratati si formassero nella formazione. Quindi per ora, la firma rimane un mistero degno di ulteriori studi e Marte continua a sorprenderci. "
Data la sottile atmosfera di Marte e le gamme di temperatura che sono comuni intorno all'equatore - che raggiungono i 308 K (35 ° C; 95 ° F) a mezzogiorno durante l'estate - è un mistero come si possa conservare lì il ghiaccio d'acqua. La teoria principale però è che una miscela di ghiaccio e polvere è stata depositata dalle regioni polari in passato. Ciò sarebbe potuto accadere quando l'inclinazione assiale di Marte era maggiore di quanto lo sia oggi.
Tuttavia, queste condizioni non sono presenti su Marte da centinaia di migliaia o addirittura milioni di anni. Come tale, qualsiasi ghiaccio del sottosuolo depositato lì dovrebbe essere ormai scomparso. Esiste anche la possibilità che il ghiaccio sotterraneo possa essere protetto da strati di polvere indurita, ma anche questo non è sufficiente per spiegare come il ghiaccio d'acqua potrebbe essere sopravvissuto sui tempi in questione.
Alla fine, la presenza di abbondante idrogeno nella regione delle Medusae Fossae è solo un altro mistero che richiederà ulteriori approfondimenti. Lo stesso vale per i depositi di ghiaccio d'acqua in generale intorno alla regione equatoriale di Marte. Tali depositi significano che le future missioni avrebbero una fonte d'acqua per la produzione di carburante per missili.
Ciò consentirebbe di radunare miliardi di dollari dei costi della singola missione poiché i veicoli spaziali non avrebbero bisogno di trasportare abbastanza carburante per un viaggio di ritorno con loro. Pertanto, si potrebbe fabbricare un veicolo spaziale interplanetario che sarebbe più piccolo, più leggero e più veloce. La presenza di ghiaccio d'acqua equatoriale potrebbe anche essere utilizzata per fornire una fornitura costante di acqua per una futura base su Marte.
Gli equipaggi potrebbero essere ruotati dentro e fuori da questa base una volta ogni due anni, in modo simile a quello che facciamo attualmente con la Stazione Spaziale Internazionale. Oppure - oso dirlo? - una fonte locale di acqua potrebbe essere utilizzata per fornire acqua potabile, sanitaria e di irrigazione a eventuali coloni! Non importa come lo tagli, trovare una fonte accessibile di acqua marziana è fondamentale per il futuro dell'esplorazione dello spazio così come lo conosciamo!
