Miliardi di anni fa, Marte aveva acqua liquida sulla sua superficie sotto forma di laghi, corsi d'acqua e persino un oceano che copriva gran parte del suo emisfero settentrionale. Le prove di questo passato più caldo e umido sono scritte in molti punti del paesaggio sotto forma di ventagli alluvionali, delta e depositi di argilla ricchi di minerali. Tuttavia, per oltre mezzo secolo, gli scienziati hanno discusso sull'esistenza o meno di acqua liquida su Marte oggi.
Secondo una nuova ricerca di Norbert Schorghofer - lo scienziato senior presso il Planetary Science Institute - sull'acqua di Marte potrebbe formarsi in modo intermittente sulla superficie di Marte. Sebbene di breve durata (solo pochi giorni all'anno), la potenziale presenza di salamoie stagionali sulla superficie marziana ci direbbe molto sui cicli stagionali del Pianeta Rosso, oltre a contribuire a risolvere uno dei suoi misteri più duraturi.
Lo studio di Schorghofer, intitolato "Marte: valutazione quantitativa della fusione del croco dietro i massi", è apparso di recente in Il diario astrofisico. Per rispondere alla domanda se il gelo stagionale dell'acqua può sciogliersi, producendo così acqua liquida, Schorghofer ha preso in considerazione una serie di modelli quantitativi, nonché informazioni aggiornate sulla convezione termica e un modello tridimensionale di bilancio energetico superficiale.
Mentre gran parte dell'acqua che esisteva su Marte è stata preservata sotto forma di calotte polari, la presenza di acqua liquida è molto difficile da determinare. Il pianeta subisce cicli stagionali come la Terra, il che porterebbe a concludere che questo ghiaccio si scioglie periodicamente. Tuttavia, l'ambiente a bassa pressione e i rapidi cambiamenti di temperatura su Marte fanno sublimare questo ghiaccio molto prima che raggiunga il suo punto di fusione.
Su Marte, la pressione atmosferica varia da 0,4 a 0,87 kilopascal (kPa), che equivale a meno dell'1% della Terra a livello del mare. Questo lo pone vicino alla pressione del punto triplo di H2O - la pressione minima necessaria per l'esistenza di acqua liquida. Nel frattempo, la superficie si riscalda molto rapidamente quando viene esposta al sole, il che si traduce in enormi cambiamenti di temperatura durante il giorno.
Come ha spiegato Schorghofer in un recente comunicato stampa PSI:
“Marte ha molte regioni fredde ricche di ghiaccio e molte regioni calde prive di ghiaccio, ma le regioni ghiacciate in cui la temperatura sale al di sopra del punto di fusione sono un punto dolce che è quasi impossibile da trovare. Quel punto debole è dove si formerebbe l'acqua liquida. "
Schorghofer immagina che questi "punti deboli" si trovino a metà latitudine attorno alla topografia sporgente (ad es. Massi e alte formazioni rocciose). Durante l'inverno, queste regioni proiettano continuamente ombre, creando ambienti a temperature molto fredde dove il gelo dell'acqua potrebbe accumularsi.
Quando arriva la primavera, questi stessi punti sarebbero esposti alla luce solare diretta. Ciò causerebbe il riscaldamento delle gelate d'acqua per avvicinarsi al punto di fusione dell'acqua dopo uno o due giorni marziani (alias sol.). Secondo i calcoli dettagliati del modello di Schorghofer, la temperatura cambierebbe molto rapidamente, passando da -128 ° C (-200 ° F) al mattino a -10 ° C (14 ° F) a mezzogiorno.
Ovunque questi depositi di brina d'acqua si formassero su un terreno ricco di sale, il loro punto di fusione sarebbe depresso fino al punto in cui si scioglierebbe a -10 ° C. Ciò significa che non tutto il gelo sublimerebbe e diventerebbe gassoso. Parte di esso si trasformerebbe in salamoia che durerebbe fino a quando tutto il ghiaccio non si sarà sciolto o trasformato in vapore. Questo schema stagionale si ripeterebbe di nuovo l'anno successivo.
Proprio come ciò che accade nella regione polare meridionale, le gelate di biossido di carbonio potrebbero anche accumularsi durante l'inverno nelle aree ombreggiate dietro la topografia sporgente. Lo scioglimento delle gelate acquatiche avrebbe quindi luogo solo dopo la vaporizzazione del ghiaccio secco, un punto che gli scienziati chiamano "data del croco". Uno o due sol dopo che è trascorsa questa data, il ghiaccio d'acqua liquido inizierà a scongelarsi per creare acqua, nota come "fusione del croco".
Questi risultati si basano su precedenti esperimenti condotti dalla NASA che hanno dimostrato come gli ambienti ricchi di cloro su Marte sarebbero il luogo più probabile per trovare acqua. Ricerche simili sono state condotte da numerosi team scientifici che si sono chiesti se le caratteristiche stagionali intorno alle regioni equatoriali di Marte - conosciute come Recurring Slope Lineae (RSL) o "striature di pendenza" - siano il risultato della formazione di salamoie.
Finora, ci sono prove contrastanti su ciò che provoca queste caratteristiche e se sono il risultato di valanghe di sabbia (meccanismi "a secco") o di acqua liquida proveniente da sorgenti di acque sotterranee, fusione di ghiaccio superficiale o formazione di salamoie (meccanismi "a umido") . Come ha spiegato Schorghofer, la sua ricerca e modellistica sono un'ulteriore indicazione che la scuola di pensiero "bagnata" è corretta.
"Rispondere alla domanda se lo scioglimento dei crochi del ghiaccio d'acqua stagionale si verifica effettivamente su Marte ha richiesto una serie di calcoli quantitativi dettagliati - i numeri contano davvero. Ci sono voluti decenni per sviluppare i necessari modelli quantitativi. "
Quest'estate, la NASA Marte 2020 rover partirà da Cape Canaveral per iniziare il suo viaggio di sei mesi su Marte. Una volta lì, si unirà Curiosità e una serie di altre missioni che stanno attualmente cercando prove del passato acquoso di Marte. Con un po 'di fortuna, si troveranno anche alcune prove dirette dell'esistenza di acqua liquida oggi! Oltre a risolvere un dibattito lungo decenni, sarebbe una buona notizia per tutti coloro che sperano di andarci in futuro!
