Gli scienziati hanno creato delle mappe planetarie previsionali indicando i luoghi dove la formazione delle salamoie è più probabile, sopra ed immediatamente sotto la superficie. I risultati sono stati ottenuti combinato i dati sui tassi di evaporazione della salamoia, raccolti in una camera di simulazione dell'ambiente marziano, con un modello di circolazione meteorologica globale del pianeta. "Il nostro lavoro considera tutti i principali cambiamenti di fase (cioè evaporazione, congelamento ed ebollizione) ed è coerente, indipendentemente dalla composizione della salamoia. Quindi, è applicabile a qualsiasi salamoia rilevante per Marte", scrivono nel documento.
Queste miscele di acqua e sali vengono chiamate RSL o Recurring Slope Lineae ("linee di pendio ricorrenti") e sono state osservate diverse volte dall'orbita e forse anche dai rover in superficie. Sono apparizioni sporadiche e stagionali di acqua che generalmente si formano su pendii molto ripidi. Grazie ad un'alta concertazione di sali, riescono a rimanere stabili nell'ambiente marziano per brevi periodi. Sono considerate potenziali aree di grande interesse scientifico perché potrebbero essere implicate in qualche processo biologico sul pianeta, ancora sconosciuto.
In questo studio, a differenza degli approcci passati, gli scienziati hanno preso in esame tutti i principali cambiamenti di fase dei liquidi (congelamento, ebollizione ed evaporazione).
"Le nostre mappe hanno tenuto conto di tutti questi processi contemporaneamente", ha dichiarato Vincent Chevrier, primo autore del documento. Ciò significa che i risultati precedenti potrebbero aver sovrastimato per quanto tempo le salamoie possono rimanere stabili in superficie, esposte all'arida, sottile e fredda atmosfera marziane.
"È molto probabile che condizioni favorevoli per salamoie stabili sulla superficie del pianeta siano presenti alle latitudini medio-alte-settentrionali e nei grandi crateri da impatto nell'emisfero meridionale", ha detto Chevrier. Mentre nel sottosuolo poco profondo, questa tendenza è invertita.
Mappe dell'evaporazione delle salamoie liquide (fino a 60° di latitudine) per varie tipologie che vanno da 1 (acqua pura) a 0,5 (salamoie eutettiche più basse come il perclorato di calcio), proiettate su una mappa in rilievo ombreggiato MOLA. Nelle mappe, il grigio chiaro (alte latitudini settentrionali a = 1) indica condizioni di gelo (temperatura al di sotto dell'eutettico) mentre le aree ombreggiate delimitate da spesse linee nere (a basse latitudini e nell'emisfero sud) indicano condizioni di ebollizione. Le salamoie liquide sono stabili solo nelle zone colorate, dove le temperature massime sono superiori a quella eutettica corrispondente all'attività dell'acqua in fase liquida e dove la pressione di saturazione non raggiunge il punto di ebollizione.
Fondamentalmente, secondo gli autori, nei luoghi dove le salamoie possono essere stabili, possono verificarsi due situazioni: se la durata della salamoia dipende dall'evaporazione, la soluzione può resistere al massimo qualche minuto per sol; se è vincolata al congelamento o all'evaporazione, allora la durata può essere di qualche ora. "Il nostro lavoro suggerisce che le salamoie non dovrebbero essere attese vicino o sulla superficie marziana, ad eccezione di acqua e sali con attività eutettica come perclorato o clorato di calcio o magnesio e, la loro (meta)stabilità sulla superficie richiederebbe il contatto con il vapore acqueo atmosferico o con depositi locali di ghiaccio", si legge nel documento.
Mappa dell'evaporazione della salamoia liquida nel sottosuolo di Marte, proiettata su una mappa in rilievo ombreggiato MOLA. Le salamoie sono permanentemente congelate nelle aree grigie e liquide solo nelle aree colorate (delimitate da una linea verde). A questa profondità, non c'è ebollizione a causa della regolite sovrastante. Poiché la stabilità è limitata dalla temperatura media, solo le salamoie con attività dell'acqua pari o inferiore a 0,6 sono stabili, mentre qualsiasi salamoia con un'attività maggiore viene sistematicamente congelata nel sottosuolo.
Nella migliore delle ipotesi, le salamoie potrebbero essere presenti al massimo per 12 ore al giorno. "Da nessuna parte [si crea la condizione per] una salamoia stabile per un intero giorno su Marte", hanno concluso gli scienziati.
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