Nucleo di ghiaccio di Marte? Non proprio. Ma questa aggregazione di granuli di terreno, dal ghiaccio dell'Antartide, deriva dallo stesso processo ora proposto per il Pianeta Rosso (Credit: Hans Paerl, University of North Carolina a Chapel Hill)
I misteriosi depositi di Meridiani Planum su Marte - scoperti dal rover Opportunity della NASA - potrebbero essere i resti di un enorme campo di ghiaccio antico, secondo un nuovo studio online su Nature Geoscience.
Paul Niles del Johnson Space Center della NASA e Joseph Michalski, dell'Université Paris-Sud, hanno analizzato la chimica, la sedimentologia e la geologia dei depositi Meridiani Planum utilizzando i dati di Opportunity. Suggeriscono che la formazione di solfati e gli agenti chimici si sono verificati all'interno di un deposito di ghiaccio massiccio come le attuali calotte polari su Marte. Una volta che il ghiaccio si è attenuato in un clima più caldo, i restanti sedimenti hanno mantenuto la loro firma chimica, gli autori suggeriscono.
La nuova teoria aggira una debolezza nella credenza precedente, secondo cui i depositi si erano formati in un bacino bagnato e poco profondo, perché non è stata ancora trovata alcuna prova di tale bacino. Ma viene fornito con il suo bagaglio: non ci sono molte prove di ghiaccio massiccio nella regione.
I Meridiani rappresentano una delle aree più pianeggianti della superficie marziana, con pianure lunghe e ondulate, dune lineari e creste. Sulla base del numero di crateri, gli scienziati hanno ipotizzato che si sia formata all'inizio dell'Era Esperiana, circa 3,8 miliardi di anni fa.
Il luogo intrigante - proprio al mirino di zero gradi di longitudine e zero gradi di latitudine - fu inizialmente individuato dallo spettrometro ad emissione termica di Marte a bordo del Mars Global Surveyor della NASA (1996-2006). È stato quindi scelto come sito di atterraggio per il rover Opportunity della NASA, nel 2004.
"Immediatamente dopo il touchdown, quando accendemmo le telecamere per la prima volta e guardammo le pianure, divenne ovvio che su Marte si trovava in un posto diverso da come non eravamo mai stati prima", ha detto Michalski.
Da allora, il luogo è stato oggetto di numerosi studi di chimica che hanno generato una manciata di teorie concorrenti su come si sarebbero formati i suoi strani depositi di solfato. Secondo la teoria prevalente, sostenuta dagli scienziati del team Mars Exploration Rovers, il Meridiani Planum era un tempo un bacino di evaporazione poco profondo che era periodicamente bagnato, dove il vento aiutava a scacciare l'umidità e lasciava indietro i depositi. Altri scienziati hanno proposto un evento catastrofico come un vulcano o un impatto maggiore, forse con aerosol vulcanici che alterano le rocce stratificate in superficie.
Ma Michalski e Niles affermano che i depositi si sono formati quando l'area era coperta di ghiaccio denso. La polvere intrappolata nel ghiaccio si sarebbe riscaldata in presenza della luce solare, causando una fusione minore nelle vicinanze. E poiché il ghiaccio conteneva anche aerosol vulcanici, l'acqua che si era formata sarebbe stata molto acida e avrebbe reagito con la polvere, producendo i prodotti sconcertanti in sacche all'interno del ghiaccio che sono diventate i depositi quando il ghiaccio ha sublimato. Lo stesso processo avviene in misura limitata nelle regioni polari della Terra, ha detto Michalski. Il Meridiani Planum è vicino all'equatore, dove oggi mancano grandi campi di ghiaccio. Gli autori propongono che il ghiaccio avrebbe potuto formarsi nei tempi antichi, quando i poli si trovavano in un posto diverso o quando l'asse di rotazione marziano era ad un angolo diverso.
Michalski ha detto che la nuova teoria aggira molti dei punti critici in quelli più vecchi.
"Non richiede la presenza di un bacino; non richiede le acque sotterranee ", ha detto. "Ci piacciono molti aspetti dell'ipotesi del team MER. Uno dei maggiori problemi è che devi avere molta acqua acida in quella situazione. "
Brian Hynek, fisico atmosferico e spaziale dell'Università del Colorado a Boulder, in passato aveva proposto un'origine vulcanica per i depositi, ma ha affermato che ci sono anche punti di forza nella nuova teoria. Per cominciare, ha detto, l'ipotesi della sacca di ghiaccio potrebbe spiegare perché i sali di varia solubilità in acqua coesistono così da vicino nei depositi Meridiani Planum.
"Il volume dei depositi Meridiani è simile alla quantità di sedimenti contenuti nei depositi stratificati ricchi di ghiaccio sul polo sud di Marte", ha aggiunto. "E la sublimazione di un deposito di ghiaccio polveroso sufficientemente grande fornirebbe una fonte convincente per tutti i sedimenti, che altri modelli non sono riusciti a fornire."
Ma ha detto che ci sono anche carenze nella nuova teoria: nessun modello ha permesso per esempio i depositi di ghiaccio necessariamente massicci all'equatore marziano, ed è curioso come la polvere e gli aerosol "possano aggregarsi in particelle consistenti della dimensione di sabbia" nel roccia fresca esaminata.
Hynek ha detto di tutte le teorie che potrebbero spiegare gli strani depositi nel Meridiani Planum, nessuno è emerso ancora come un chiaro vincitore: “Tutti hanno i loro punti di forza e tutti hanno significative debolezze. Non credo che abbiamo ancora risolto questo mistero ".
Michalski è meno cauto sulle implicazioni del nuovo lavoro.
"Siamo in grado di proporre questo processo per i depositi Meridiani perché ci sono molti dati", ha detto. "Pensiamo che sia probabile che gli altri depositi di solfati su Marte possano essere stati formati con lo stesso meccanismo."
Fonti: Joseph Michalski e Brian Hynek
