Negli ultimi due decenni, gli scienziati hanno trovato ghiaccio in molte località di Marte. Ma, la maggior parte di esso è stato osservato dall'orbita e, determinare la granulometria e il contenuto di polvere del ghiaccio da così lontano, è impegnativo. Queste, però, sono informazioni essenziali per dare una datazione e capire come si è depositato. Così gli scienziati planetari Aditya Khuller e Philip Christensen dell'Arizona State University, con Stephen Warren, un esperto di ghiaccio e neve della Terra dell'Università di Washington, hanno sviluppato un nuovo approccio per determinare quanto sia realmente polveroso il ghiaccio di Marte. Il loro lavoro è stato pubblicato nel Journal of Geophysical Research: Planets di AGU.

L'illustrazione mostra come piccole quantità di polvere marziana possono abbassare la luminosità e cambiare il colore della neve marziana.
Nel grafico le linee colorate (blu, rosso, giallo e viola) corrispondono a come piccole quantità di polvere riducono la luminosità della neve pura (rappresentata da una linea nera) verso la luminosità della pura polvere marziana (rappresentata da una linea grigia). Il "colore" simulato di ogni tipo di neve/polvere è mostrato nei riquadri a destra. Da notare come il colore della neve con lo 0,1% di polvere appare molto simile al colore della polvere pura (quindi potrebbe esserci ghiaccio nelle immagini dei lander e dei rover  senza che noi ce ne potessimo rendere conto N.d.A.), come si vede anche sul rover Curiosity dopo una tempesta di polvere (a destra).
Crediti: NASA/JPL-Caltech/MSSS.

Marte è un pianeta polveroso, quindi gran parte del suo ghiaccio è anche polveroso e molto più scuro della neve fresca che abbiamo sulla Terra.
Più il ghiaccio è polveroso e più è scuro (e meno riflettente), più diventa caldo e questo può influire sia sulla sua stabilità che sull'evoluzione nel tempo. In determinate condizioni, questo potrebbe anche significare che il ghiaccio potrebbe sciogliersi su Marte.

Ghiaccio scavato dal Phoenix, a pochi centimetri sotto la superficie. Le caselle rosse e blu indicano le posizioni delle misurazioni della luminosità mostrate a destra. Il blu rappresenta il ghiaccio e il rosso rappresenta il suolo.
Crediti: NASA/JPL-Caltech/Università dell'Arizona/Texas A&M University. Misure di ghiaccio e suolo da Blaney et al. (2009).

Quindi, "c'è la possibilità che questo ghiaccio polveroso e scuro possa sciogliersi a pochi centimetri" dalla superficie, ha detto Khuller. "E qualsiasi acqua liquida sotterranea prodotta dalla fusione sarà protetta dall'evaporazione nell'atmosfera esile di Marte dalla sovrastante coltre di ghiaccio [e polvere]". Sulla base delle simulazioni, il team prevede che il ghiaccio scavato dal lander Phoenix si sia formato da nevicate polverose, negli ultimi milioni di anni. "È opinione diffusa che Marte abbia vissuto più ere glaciali nel corso della sua storia e sembra che il ghiaccio esposto alle medie latitudini di Marte sia un residuo di questa antica nevicata polverosa", ha detto Khuller.

Man mano che i granelli di neve crescono e si ingrossano, la quantità di aria tra i grani si riduce e il ghiaccio appare più scuro. Ciò riduce il numero di riflessi di luce all'interno del ghiaccio e aumenta la probabilità che la luce venga assorbita dal ghiaccio. La figura a destra illustra come l'aria all'interno della neve si riduce gradualmente per formare firn e infine ghiaccio glaciale.
Crediti: Mattavelli (2016).

La ricerca continua

Ora, la squadra spera di analizzare ulteriormente il ghiaccio esposto su Marte, valutare se potrebbe effettivamente sciogliersi e saperne di più sulla storia del clima del pianeta.
"Stiamo lavorando allo sviluppo di simulazioni al computer migliorate del ghiaccio marziano per studiare come si evolve nel tempo e se potrebbe sciogliersi per formare acqua liquida", ha detto Khuller. "I risultati di questo studio saranno parte integrante del nostro lavoro perché sapere quanto è scuro il ghiaccio influenza direttamente quanto diventa caldo".