L'acqua, nascosta sotto la superficie del pianeta, è stata trovata dallo strumento FREND (Fine Resolution Epithermal Neutron Detector) del Trace Gas Orbiter (TGO), un rilevatore di neutroni che permette di mappare la presenza di idrogeno nel metro cubo superiore del suolo di Marte. Da questi dati si deduce il contenuto d'acqua che potrebbe essere in varie forme: acqua liquida, ghiaccio d'acqua o minerali idrati.

"Con TGO possiamo guardare fino a un metro al di sotto di questo strato polveroso e vedere cosa sta realmente accadendo sotto la superficie di Marte e, soprattutto, individuare oasi ricche di acqua che non potevano essere rilevate con gli strumenti precedenti", ha detto Igor Mitrofanov dell'Istituto di Ricerca Spaziale dell'Accademia delle Scienze Russa a Mosca, autore principale del nuovo studio e ricercatore principale per FREND.

“FREND ha rivelato un'area con una quantità insolitamente grande di idrogeno nel colossale sistema di canyon di Valles Marineris: supponendo che l'idrogeno che vediamo sia legato alle molecole d'acqua, fino al 40% del materiale vicino alla superficie in questa regione sembra essere acqua".

L'area in questione è grande quanto i Paesi Bassi e interessa le profondi valli di Candor Chaos, nella Valles Marineris il più grande canyon del Sistema Solare, dieci volte più lungo, sette volte più largo e cinque volte più profondo del Grand Canyon della Terra.

Finora depositi consistenti di ghiaccio d'acqua sono stati confermati solo nelle regioni polari di Marte, mentre nelle zone equatoriali, dove la temperatura è più alta e il ghiaccio d'acqua esposto non riesce a essere stabile, ne sono state trovate solo piccole tracce.


Inseguendo i neutroni

Igor e colleghi hanno analizzato le osservazioni FREND da maggio 2018 a febbraio 2021, che hanno mappato il contenuto di idrogeno del suolo di Marte rilevando neutroni anziché luce.

“I neutroni vengono prodotti quando particelle altamente energetiche note come raggi cosmici galattici colpiscono Marte; i terreni più asciutti emettono più neutroni di quelli più umidi, quindi possiamo dedurre quanta acqua c'è in un suolo osservando i neutroni che emette", ha spiegato il coautore Alexey Malakhov, anche lui dello Space Research Institute dell'Accademia delle Scienze Russa. "L'esclusiva tecnica di osservazione di FREND offre una risoluzione spaziale molto più elevata rispetto alle precedenti misurazioni di questo tipo, consentendoci ora di vedere caratteristiche dell'acqua che non erano state individuate prima".

“Abbiamo scoperto che una parte centrale di Valles Marineris era piena d'acqua, molta più acqua di quanto ci aspettassimo. Questo è molto simile alle regioni del permafrost della Terra, dove il ghiaccio d'acqua persiste permanentemente sotto il suolo asciutto a causa delle basse temperature costanti".

Quest'acqua potrebbe essere sotto forma di ghiaccio o acqua legata chimicamente ad altri minerali nel terreno. Tuttavia, altre osservazioni suggeriscono che i minerali visti in questa parte di Marte contengono tipicamente solo una piccola percentuale di acqua, molto meno di quella emersa in queste nuove osservazioni. "Nel complesso, pensiamo che quest'acqua esista più probabilmente sotto forma di ghiaccio", ha detto Alexey. Ciò vorrebbe dire che nelle Valles Marineris esistono condizioni di temperatura e pressione in grado di preservare il ghiaccio d'acqua o è in atto un qualche meccanismo che la ricostruisce.

"Questa scoperta è un primo passo sorprendente ma abbiamo bisogno di ulteriori osservazioni per sapere con certezza con quale forma di acqua abbiamo a che fare", ha cautamente commentato il coautore dello studio Håkan Svedhem dell'ESTEC dell'ESAi, ex scienziato del progetto dell'ESA ExoMars Trace Gas Orbiter.


Esplorazione futura

Mentre Mars Express ha trovato tracce di acqua più in profondità nel sottosuolo alle medie latitudini di Marte, accanto a profonde pozze di acqua liquida sotto il polo sud di Marte, ma questi nuovi potenziali depositi si trovano molto più a portata di mano.

La Valles Marineris diventa, così, un promettente obiettivo per l'esplorazione futura e umana del pianeta.