Un lago di acqua liquida sotto i ghiacci del polo sud di Marte

I dati radar del Mars Express Orbiter rivelano senza possibilità di errore una vasta distesa di acqua liquida in profondità, nella regione del polo sud di Marte.

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Illustrazione: il Mars Express Orbiter. Tre anni di lavoro sui dati radar della sonda dell'Esa hanno permesso di scoprire un lago di acqua liquida di 20 km di diametro a circa 1,5 km di profondità sotto i ghiacci della regione polare meridionale del Pianeta Rosso.

La scoperta è di quelle destinate a entrare nella Storia dell'esplorazione spaziale: c'è un lago di acqua liquida ad appena 1,5 chilometri di profondità sotto alla superficie di Marte! Il Pianeta Rosso è improvvisamente più vicino, e non solamente per i nuovi scenari di colonizzazione.

 

Un articolo pubblicato su Science da un gruppo di ricercatori guidato da Roberto Orosei (INAF, Istituto nazionale di astrofisica) riporta un'analisi dei dati radar raccolti dal Mars Express Orbiter (ESA, Agenzia spaziale europea) e dimostra l'esistenza di un vero e proprio lago d'acqua sotterraneo in prossimità del polo sud marziano.

 

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L'area in prossimità del polo sud marziano dove è stato scoperto il lago. | INAF

Sulle zampe di Phoenix. È opinione comune e consolidata che, senza acqua, non può esistere alcuna forma di vita - per come la conosciamo. La ricerca della vita, in tracce, presente o passata, passa dunque inevitabilmente dall'acqua - su Marte come su altri pianeti o lune del Sistema Solare.

 

Sulla superficie del nostro vicino di casa, forme riconosciute come letti secchi di fiumi, valli e fondali di quelli che un tempo dovevano essere laghi raccontano di un passato con acqua liquida e abbondante. Piccole quantità di vapore acqueo nell'atmosfera del pianeta sono l'effetto di ghiaccio d'acqua in superficie, in alcune aree.

 

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Gocce di condensa su un zampa della Phoenix (Nasa), scesa in prossimità del polo nord marziano. | Nasa

Gocce di acqua di condensazione salmastra erano state osservate sulle zampe d'appoggio del Phoenix Mars Lander (Nasa, 2007-2008), sceso nella regione della calotta polare settentrionale del pianeta, e le fotografie dalle sonde in orbita hanno più volte mostrato ciò che è stato interpretato come tracce d'acqua fuoriuscita e colata lungo i pendii di alcuni crateri durante l'estate marziana. Corpi stabili di acqua liquida, tuttavia, non erano mai stati trovati.

 

Le calotte polari. «È stato un lavoro di analisi dei dati lungo e difficile», spiega Orose a Focus.it, «perché il radar di Mars Express non riesce a ottenere "immagini" ad alta risoluzione. Inoltre, poiché l'orbita della sonda è molto complessa, per ottenere dati significativi del polo sud abbiamo dovuto lavorare per circa tre anni.»

 

Calotte glaciali simili a quelle terrestri esistono su entrambi i poli marziani, composte sia da ghiaccio d'acqua, sia da ghiaccio di anidride carbonica. Più di 30 anni fa Stephen Clifford, del Planetary Science Institute, ipotizzò che l'acqua liquida potesse essere presente sotto le calotte polari di Marte.

 

Sulla Terra, in Antartide, nonostante la temperatura dell'aria sia quasi sempre al di sotto dei -30 °C, ci sono laghi d'acqua sotto lo spesso manto di ghiaccio: lo spessore fa da isolante, e la pressione porta a valori molto bassi il punto di fusione dell'acqua. Ci sono veri e propri laghi anche sotto quattro chilometri di ghiaccio.

 

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Le onde radar emesse dal Mars Express Orbiter sono riflesse in modo differente dai vari strati del suolo e del sottosuolo. | INAF / Elab.: Luigi Bignami

 

Acqua a temperature impossibili. C'era l'idea che una situazione simile potesse essere possibile anche sotto alle calotte polari di Marte, perciò gli studi sono stati condotti con analisi radar della superficie del pianeta.

 

Gli strumenti di Mars Express sono in grado di penetrare in profondità nella crosta rocciosa e ghiacciata, e le onde vengono riflesse in modo differente dai diversi strati - roccia, ghiaccio, acqua. Sorvolando ripetutamente la superficie del pianeta si è riusciti a realizzare una mappa di alcune aree del sottosuolo marziano. Quando un'onda radio inviata dal radar di bordo incontra una superficie d'acqua, la riflessione è più intensa rispetto a quella prodotta da rocce o da ghiaccio, e si mostra come un livello estremamente "luminoso" agli occhi degli scienziati.

 

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Tracce di laghi, fiumi e vallate dimostrano che un tempo su Marte doveva esserci acqua liquida. | Nasa

Analizzando i dati di riflessione il team di Orosei ha scoperto l'esistenza di un lago di 20 chilometri di diametro, e questo è - al momento - quasi tutto ciò che sappiamo. «Poiché la risoluzione delle immagini radar che si ottengono non è mai inferiore a diversi chilometri, non è possibile dire molto di più», afferma il ricercatore. «Prima di giungere alla conclusione che là sotto c'è un lago abbiamo preso in considerazione diverse ipotesi, ma questa è l'unica che offre una spiegazione reale e completa a quanto si osserva. La profondità del lago sembra essere di alcuni decimetri, ma è difficile dare un valore preciso perché non riusciamo a definire la posizione del fondale.»

 

Poiché su Marte le temperature ai poli sono più basse di quelle antartiche, non sono sufficienti il mantello di ghiaccio e la sua pressione per avere acqua liquida a un chilometro e mezzo di profondità. C'è però un elemento in più rispetto all'ambiente polare della Terra: le grandi quantità di sali disciolti nell'acqua. Sulla superficie del pianeta sono stati trovati sali di sodio, magnesio e calcio, che possono portare il punto di fusione dell'acqua a -74 °C. Le gocce di condensa apparse sulle zampe della Phoenix vennero spiegate proprio con la grande quantità di sali in superficie.

 

Laghi, fiumi e... vita? Adesso si spera, per il futuro, di poter avere dati ancor più dettagliati di quelli oggi disponibili, per cercare eventuali altri laghi, «dei quali ci sono indizi», afferma Orosei: «è anche possibile che ci siano corsi d'acqua collegano i laghi tra loro».

 

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Le striature più scure sono interpretate come un segno della fuoriuscita di acqua dal sottosuolo anche in tempi recenti. | Nasa

 

Anche in questo caso si può fare un paragone con l'Antartide: sotto i ghiacci ci sono decine di laghi, alcuni appunto collegati da fiumi. In quelle acque, i sondaggi hanno rivelato forme di vita che si sono sviluppate milioni di anni fa, sopravvissute in profondità, isolate dal resto del mondo e da tutti ii cambiamenti avvenuti in superficie.

 

L'ultima coltre glaciale polare su Marte si è formata alcune decine di milioni di anni fa: se una qualche forma di vita esiste là sotto, potrebbe risalire a tempi lontanissimi. Se un tempo lontano Marte permise la nascita della vita, quell'acqua e quei laghi potrebbero averla protetta e conservata fino a oggi.

 

25 Luglio 2018 | Luigi Bignami