Acqua su Marte: Esplorazione ed Evidenza

L’acqua su Marte, così difficile da trovare oggi, potrebbe aver ricoperto il pianeta con fiumi e oceani. Dove è finita tutta questa acqua allo stato liquido? Perchè? Potrebbe esserne rimasta ancora un pò da qualche parte?

Le osservazioni di Marte indicano che fiumi ed oceani avrebbero potuto essere caratteristiche prominenti nella fase iniziale della storia del pianeta. Miliardi di anni fa, Marte era un mondo caldo e umido che potrebbe aver supportato vita microbiotica in alcune regioni. Ma il pianeta è più piccolo della Terra, con meno gravità e un’atmosfera più sottile. Con il passare del tempo, l’acqua liquida è evaporata, sfuggendo via nello spazio in quantità sempre più grandi e ricadendo sulla superficie del pianeta in quantità sempre più piccole.

Dov’è l’acqua oggi?

Grandi depositi di acqua sembrano essere intrappolati all’interno delle calotte di ghiaccio ai poli nord e sud del pianeta. Ogni estate, con l’aumentare della temperatura, le calotte si restringono leggermente con il passaggio dallo stato liquido a quello gassoso di parte del loro contenuto. Nell’inverno però, le temperature più rigide fanno crescere le calotte fino a latitudini pari a circa 45 gradi, o a metà strada con l’equatore. Le calotte sono spesse in media 3 chilometri e, se completamente sciolte, potrebbero coprire l’intera superficie di Marte con circa 5.6 metri di acqua.

L’acqua liquida appare fluire da alcuni pendii relativamente ripidi e caldi presenti sulla superficie marziana. I ricercatori che studiano le immagini acquisite dalla camera dell’High Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE) a bordo del Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) hanno notato striature scure che appaiono durante condizioni meteo più calde ma che svaniscono quando le temperature si abbassano.L’analisi spettrale di queste striature, chiamati recurring slope linae (RSL), ha condotto gli scienziati a ritenere che essi sono causati da acqua salata liquida.

Più acqua potrebbe essere congelata appena sotto la superficie, coperta dalla povere rossa e asciutta che avvolge il pianeta, dicono gli scienziati. Alcune regioni ad alta-latitudine sembrano vantare conformazioni terra-formi ben precise che si potrebbero essere formate quando uno strato di terreno permanentemente gelato al di sotto della superficie si congela e disgela con il passare del tempo. Il satellite Mars Express dell’Agenzia Spaziale Europea ha catturato immagini di strati di ghiaccio nelle regioni più fredde e ombreggiate del fondo dei crateri.

Alla ricerca di un’oasi

Quando Mariner 9 divenne il primo veicolo spaziale ad orbitare intorno ad un altro pianeta nel 1971, le fotografie che venivano rilasciate raffiguranti letti di fiume asciutti e canyons sembravano indicare che l’acqua doveva esistere un tempo sulla superficie di Marte. Le immagini degli orbiters Viking hanno solo rafforzato l’idea che molte delle conformazioni del terreno potevano essersi create da acqua in scorrimento. I dati dai landers Viking hanno focalizzato l’attenzione sulla presenza di acqua al di sotto della superficie, ma gli esperimenti vennero reputati inconcludenti.

Nei primi anni ’90 venne rilasciata una sfilza di missioni marziane. Gli scienziati erano inondati da una enorme quantità di informazioni riguardanti il pianeta rosso. Tre orbiter della NASA e uno inviato dall’ESA hanno studiato il pianeta dall’alto, mappando la superficie ed analizzando i minerali al di sotto. Alcuni hanno trovato la presenza di minerali, il che indica la presenza di acqua. Altri dati hanno misurato abbastanza ghiaccio sottosuperficiale da riempire due volte il Lago Michigan. Sono state trovate evidenze per la presenza di primavere calde sulla superficie e precipitazioni sostenute in alcune regioni. E in più sono stati anche trovate tracce di ghiaccio in alcuni dei crateri più profondi.

Ma gli orbiter non erano gli unici oggetti inviati verso Marte. Il rover Curiosity della NASA è il quinto robot a sbarcare sulla superficie del Pianeta Rosso negli ultimi 15 anni. Pathfinder, Phoenix, Spirit, e Opportunity hanno tutti condotto dettagliate misurazioni del pianeta; tutti tranne Phoenix, hanno viaggiato sulla superficie raccogliendo tesori di informazioni.

Le sonde perlustrano il terreno, esaminano rocce e conducono esperimenti. Nel 2008, Phoenix ha trovato alcuni pezzetti di materiale luminoso che sono scomparsi dopo quattro giorni, inducendo gli scienziati a congetturare che si trattasse di pezzetti di acqua ghiacciata. Il lander continuò a trovare vapore acqueo in un campione che ha raccolto e analizzato, confermando la presenza di acqua ghiacciata nel pianeta.

Spirit e Opportunity, i due rover gemelli, hanno trovato tracce di acqua racchiusa in una roccia. In un esempio eclatante di come un problema può diventare una soluzione, una ruota guasta di Spirit ha raschiato sulla superficie di Marte, rivelando uno strato al di sotto ricco di silicati che si è molto probabilmente formato in presenza di acqua.

Curiosity ha trovato ancora altra evidenza di acqua che scorreva nell’antico Marte. Il rover da una tonnellata è rotolato per un letto di un antico fiume appena dopo aver toccato terra nell’Agosto 2012, e ha esaminato un numero di rocce che sono state esposte ad acqua liquida miliardi di anni fa.

Conformazioni storiche di superficie marziana

In aggiunta all’esaminare la recente (geologicamente parlando) presenza di acqua, le varie missioni hanno anche studiato la superficie del pianeta in un contesto storico. I letti di fiume di Marte non sono ad oggi più bagnati, ma gli scienziati possono studiarli per capire di più sull’evoluzione del pianeta.

Le pianure più piatte dell’emisfero nord di Marte potrebbero aver ospitato un tempo un oceano, o probabilmente due, con il ciclare del pianeta attraverso periodi secchi. Il bacino d’acqua più recente potrebbe probabilmente essere stato solo temporaneo, infiltrandosi nel terreno, evaporando, o congelando in meno di mezzo milione di anni, dicono gli scienziati.

Letti di fiume e calanchi indicano che l’acqua scorse, almeno brevemente, lungo la superficie di Marte. L’acqua potrebbe essere fluita annualmente attraverso un grande sistema di canali noto come Marte Vallis in quantità cento volte superiore a quella che passa attraverso il Fiume Mississippi ogni anno, secondo le stime. I calanchi stessi sono più piccoli, probbilmente formatisi durante brevi temporali torrenziali quando l’acqua in movimento veloce li ha scavati attraverso la terra.

Sulla Terra, il terreno attorno a fiumi e laghi è più bagnato, costituito da fango e argille. Tali depositi esistono anche su Marte, i quali trattengono acqua e indicano dove corpi più grandi potrebbero essere esistiti un tempo.

Oro Liquido

L’acqua potrebbe sembrare un elemento molto comune per quelli come noi confinati sulla Terra, ma ha un grande valore. In aggiunta al comprendere come Marte possa esser cambiato e sviluppato nel corso del tempo, gli scienziati sperano che trovando l’acqua si trovi qualcosa di ancora più prezioso – la vita, sia passata o presente.

Solo la Terra è nota per ospitare la vita, e la vita nel nostro pianeta richiede acqua. Sebbene la vita possa plausibilmente evolvere senza basarsi su questo prezioso liquido, gli scienziati possono solo lavorare con ciò che conoscono. Pertanto si spera che localizzando l’acqua su corpi celesti come Marte ci porti alla scoperta di evidenza di vita.

Con questo a mente, la NASA ha sviluppato una strategia per esplorare il Pianeta Rosso che medita la frase “segui l’acqua”. Gli orbiter, lander e rover recenti inviati su Marte sono stati progettati per cercare acqua, piuttosto che vita, nella speranza di scoprire ambienti dove la bita potrebbe aver prosperato.

Questo aspetto è comunque cambiato, con il grosso flusso di evidenze che questi robot hanno fornito. Curiosity ha determinato che Marte potrebbe in effetti aver supportato vita microbiotica in un antico passato, e il prossimo rover NASA – un robot delle dimensioni di una macchina basato pesantemente sullo schema progettuale di Curiosity – verrà lanciato nel 2020 per trovare evidenza di vita passata sul Pianeta Rosso.

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