Uno strumento radar su Mars Reconnaissance Orbiter ha essenzialmente guardato sotto la superficie della calotta polare nord-polare del Pianeta Rosso e ha trovato dati per confermare i modelli teorici delle oscillazioni climatiche marziane negli ultimi milioni di anni. La nuova mappa tridimensionale che utilizza 358 osservazioni radar fornisce una vista in sezione trasversale dei depositi stratificati polari nord. "Il radar ci ha dato risultati spettacolari", ha dichiarato Jeffrey Plaut di JPL, un membro del team scientifico per lo strumento Shallow Radar. "Abbiamo mappato strati sotterranei continui in tre dimensioni su una vasta area."
L'allineamento dei modelli di stratificazione con i cicli climatici modellati fornisce informazioni dettagliate su come si sono accumulati gli strati. Questi depositi stratificati ricchi di ghiaccio coprono un'area di un terzo più grande del Texas e formano una catasta di uno spessore fino a 2 chilometri (1,2 miglia) in cima a un deposito basale con ghiaccio aggiuntivo.
"Il contrasto delle proprietà elettriche tra i livelli è ciò che fornisce la riflettività che osserviamo con il radar", ha dichiarato Nathaniel Putzig del Southwest Research Institute, Boulder, CO, che ha guidato il team scientifico. "Il modello di riflettività ci parla del modello di variazioni materiali all'interno degli strati."
Precedenti osservazioni radar indicavano che i depositi stratificati marziani a nord polare sono principalmente ghiaccio. I contrasti radar tra i diversi strati nei depositi sono interpretati come differenze nella concentrazione del materiale roccioso, sotto forma di polvere, mescolata con il ghiaccio. Questi depositi su Marte trattengono circa un terzo della quantità di acqua della calotta glaciale della Groenlandia.
I loro risultati radar mostrano che le zone ad alta riflettività, con più livelli contrastanti, si alternano a zone più omogenee di bassa riflettività. I modelli di come questi due tipi di zone si alternano possono essere correlati ai modelli di come i cambiamenti nell'inclinazione di Marte sul suo asse abbiano prodotto cambiamenti nel clima del pianeta negli ultimi 4 milioni di anni circa, ma solo se alcune possibilità su come si formano gli strati sono esclusi.
"Non stiamo facendo la modellazione climatica qui; stiamo confrontando i risultati della modellazione degli altri con ciò che osserviamo con il radar e utilizziamo tale confronto per limitare le possibili spiegazioni su come si formano gli strati ", ha detto Putzig.
Gli ultimi 300.000 anni della storia marziana sono un periodo di oscillazioni meno drammatiche nell'inclinazione del pianeta rispetto ai precedenti 600.000 anni. Poiché la zona superiore dei depositi stratificati polari nord - la parte depositata più di recente - è fortemente riflettente per radar, i ricercatori propongono che tali sezioni di stratificazione ad alto contrasto corrispondano a periodi di oscillazioni relativamente piccole nell'inclinazione del pianeta.
Propongono anche un meccanismo per la forma di quegli strati contrastanti. Il modello osservato non si adatta bene a una precedente interpretazione secondo cui gli strati più polverosi in quelle zone si formano durante i periodi di alta inclinazione quando il sole sulla regione polare sublima parte del ghiaccio dello strato superiore e concentra la polvere lasciata indietro. Piuttosto, si adatta a un'interpretazione alternativa che gli strati più polverosi vengono semplicemente depositati durante i periodi in cui l'atmosfera è più polverosa.
La nuova mappatura radar dell'estensione e della profondità di cinque unità impilate nei depositi stratificati a nord polare rivela che il centro geografico della deposizione del ghiaccio si è probabilmente spostato di 400 chilometri (250 miglia) o più almeno una volta negli ultimi milioni di anni.
L'Agenzia Spaziale Italiana gestisce lo strumento Shallow Radar.
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Fonte: JPL
