Martedì 25 Settembre 2018
Accedi Registrati

Accedi con il tuo account

Username *
Password *
Ricordami

(Ancora!) Acqua liquida su Marte: ecco cosa abbiamo scoperto

Mars Express
Mars Express Copyright Spacecraft image credit: ESA/ATG medialab; Mars: ESA/DLR/FU Berlin, CC BY-SA 3.0 IGO

Recentemente l'annoso e discusso tema dell'acqua liquida su Marte è tornato prepotentemente alla ribalta grazie ai dati raccolti dal radar della sonda europea Mars Express, la seconda missione più longeva ancora operativa attorno al Pianeta Rosso. Ora che sono trascorsi un po' di giorni dall'eclatante notizia, facciamo il punto e scopriamo cosa c'è di nuovo.

In questi anni di esplorazione spaziale, gli orbiter, i rover di superficie ed i lander hanno fornito moltissime testimonianze di mari, laghi e fiumi che in un lontano passato devono aver reso Marte molto simile alla Terra, anche se per un tempo limitato. Altri indizi ancora in discussione, invece, lasciano ipotizzare che anche oggi, in determinate stagioni dell'anno marziano ed in presenza di particolari condizioni climatiche, qualcosa di simile ad un fluido salato riesca scorrere stabilmente in superficie per brevissimi periodi (si chiamano Recurring Slope Lineae - RSL - ne avevo parlato approfonditamente qui) o che, certe circostanze siano favorevoli alla formazione di una sorta di brina. Ed è in questo complesso puzzle non ancora ultimato ed ancora tutto da comprendere che si inserisce il recente annuncio dell'Agenzia Spaziale Europea ESA che guida la missione Mars Express (MEX): i dati raccolti dal radar MARSIS (Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding) a bordo della sonda sembrerebbero indicare la presenza di un grande bacino di acqua allo stato liquido sotto il polo sud di Marte. Ma andiamo con ordine.

Cos'è MARSIS?

MARSIS (Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding) è un radar sounder, utilizzato per scandagliare sia il sottosuolo che la ionosfera marziana, il primo nel suo genere inviato su Marte.
Lavora ad un'altitudine di 800 chilometri sopra la superficie per analizzare il sottosuolo ed a 1.200 chilometri per studiare la ionosfera.
Nella sua modalità operativa standard, lo strumento è in grado di effettuare misurazioni su bande larghe 1 MHz centrate a 1,8, 3,0, 4,0 e 5,0 MHz.
È costituito da tre antenne che trasmettono segnali radio verso il pianeta: due bracci (dipolo) di 20 metri e un terzo braccio (monopolo) di 7 metri perpendicolare rispetto ai primi due (vedi immagine in apertura).

È in grado di osservare il sottosuolo fino a 5 chilometri di profondità e di lavorare come altimetro.
Le onde radio rimbalzano su Marte e MARSIS misura il tempo necessario affinché il segnale torni indietro, le sue variazioni e la potenza dopo la riflessione. Ogni valore restituito è indice di un determinato materiale.
Quando gli echi di ritorno vengono analizzati e trasformati in grafico, quello che si ottiene è una specie di sezione bidimensionale del sottosuolo, chiamata "radargramma".

Lo strumento è frutto della collaborazione tra l'Università di Roma e il Jet Propulsion Laboratory (JPL) della NASA di Pasadena, California.

 

Cosa ha studiato MARSIS?

Gli scienziati sospettavano da tempo che le calotte polari del pianeta fossero un buon posto dove cercare acqua liquida su Marte perché il punto di fusione dell'acqua diminuisce a pressione maggiore, come potrebbe essere quella generata dal peso di un ghiacciaio sovrastante.

MARSIS ha esplorato il sottosuolo marziano alla ricerca di acqua liquida per ben 12 anni.
Alcuni segnali importati erano già stati rilevati nei pressi della calotta meridionale ma niente in grado di fornire una prova significativa.
Tra il 29 maggio 2012 e il 27 dicembre 2015, MARSIS ha esaminato un'area larga 200 chilometri chiamata Planum Australe, centrata sui 193° est e gli 81° sud. Una zona che, a dire il vero, non presenta alcuna caratteristica accattivante: è topograficamente piatta, composta di acqua ghiacciata mista a polvere, stagionalmente coperta da uno strato molto sottile di anidride carbonica ghiacciata che non supera 1 metro di spessore.

Marte Planum Austral

Mappa: NASA/Viking; THEMIS Sfondo: NASA/JPL-Caltech/Arizona State University; MARSIS: ESA/NASA/JPL/ASI/Univ. Rome; R. Orosei et al 2018
Fonte. planetary.org

Durante le ore notturne, per minimizzare la dispersione ionosferica del segnale, MARSIS ha raccolto un totale di 29 profili radar, trasmettendo impulsi radio ravvicinati centrati a 3 e 4 MHz o 4 e 5 MHz.
Nel punto in cui i radargrammi si sono incrociati, gli scienziati hanno notato un confine riflettente molto luminoso a circa 1.500 metri sotto la superficie. La tipologia di materiale rilevato in quest'area è apparsa molto diversa dal ghiaccio sovrastante e dalla roccia sottostante, ha dimostrato di rimanere stabile nell'arco dei tre anni di osservazione e potrebbe essere coerente con la presenza di acqua allo stato liquido.

La parte più complessa del lavoro è stata l’analisi quantitativa dei segnali radar per arrivare a determinare la costante dielettrica dello strato riflettente e identificarne, quindi, la natura, si legge nell'articolo sul sito INAF. Questa parte del lavoro è durata quasi 4 anni ma il gruppo è riuscito a determinare che la permittività dielettrica dell’area altamente riflettente è maggiore di 15, perfettamente in accordo con la presenza di materiali che contengono notevoli quantità di acqua liquida.
"Questi risultati indicano che ci troviamo probabilmente in presenza di un lago subglaciale", ha dichiarato Elena Pettinelli dell’Università Roma Tre, "simile ai laghi presenti al di sotto dei ghiacci antartici, relativamente esteso e con una profondità certamente superiore alla possibilità di penetrazione delle frequenze usate da Marsis. In alternativa potrebbe trattarsi di un acquifero profondo nel quale l’acqua liquida riempie i pori e le fratture della roccia. Non siamo attualmente in grado di stimare con precisione la profondità del lago, ovvero dove si trova il fondo del lago o la base dell’acquifero ma possiamo senza dubbio affermare che sia come minimo dell’ordine di qualche metro". 

 

Ma è davvero acqua liquida? 

Confesso che l'idea è particolarmente intricante e potrebbe avvalorare la mia personale visione di Marte confermando l'esistenza di acque sotterranee e acque fossili a cui su cui avevo fantasticato in vecchio post diverso tempo fa!

Per il momento, però, restiamo con i piedi per terra perché non si ha alcuna prova certa. Anche secondo il team potrebbe trattarsi di un deposito di fango inumidito, più simile a sedimenti fangosi che ad un vero e proprio lago sotterraneo.
Tuttavia, c'è da dire che questa è una scoperta tutta italiana* e noi siamo piuttosto bravi con i radar (si ricorderà che un altro team, giocando magistralmente con i dati, disegnò la prima batimetria di un mare alieno nell'ambito della missione Cassini) per cui, sono abbastanza fiduciosa che un giorno la presenza del lago sotterraneo marziano potrà davvero essere confermata.

A remare contro sono le temperature, stimate a -68 gradi Celsius in quella porzione di sottosuolo.
Sulla Terra abbiamo esempi di laghi sub-glaciali a -13 gradi Celsius, dove l'acqua riesce a rimanere liquida grazie alla presenza di grandi quantità di sale. Su Marte, sali di sodio, magnesio e calcio potrebbero costituire un contributo importante per far rimanere l'acqua allo stato liquido anche a -74 gradi Celsius. Quindi, la presenza di un bacino sotterraneo di acqua liquida non è fisicamente impossibile. Anche secondo Roberto Orosei, dell'Istituto Nazionale di Astrofisica, ricercatore principale per il MARSIS ed autore principale dello studio, un mix di acqua liquida e sedimenti fangosi ricchi di sali potrebbe essere la risposta all'insolito eco radar rilevato.

A smorzare un po' gli entusiasmi c'è lo scetticismo da parte di alcuni i quali sottolineano che, in quella stessa zona, il radar di un'altra missione, lo SHARAD a bordo della sonda Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), non ha visto proprio nulla.

marsis vs sharad

A: MARSIS orbita 10737; B: SHARAD orbita 2666; C: traccia al suolo dei due radargrammi.
Fonte: sciencemag

"Ciò è probabilmente dovuto al fatto che il radar di MRO utilizza diverse lunghezze d'onda che vengono disperse dal ghiaccio polare prima di raggiungere la profondità del potenziale serbatoio", ha commentato Jack Holt dell'Università dell'Arizona. "Ma qualsiasi cosa riflettente come un lago liquido dovrebbe essere identificabile dallo SHARAD", ha aggiunto.

I dubbi quindi restano.

Le prossime missioni potrebbero far chiarezza, confermare o smentire la presenza del presunto lago nel sottosuolo marziano: d'altra parte, se MARSIS ha scoperto una chiazza di acqua liquida di 20 chilometri, vicina al limite della sua risoluzione di rilevamento, ci sono tutte le ragioni per credere che potrebbero esserci molte altre caratteristiche come questa, troppo piccole per poter essere viste con gli strumenti attuali.

 

Radar evidence of subglacial liquid water on Mars [abstract]

The presence of liquid water at the base of the martian polar caps has long been suspected but not observed. We surveyed the Planum Australe region using the MARSIS (Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding) instrument, a low-frequency radar on the Mars Express spacecraft. Radar profiles collected between May 2012 and December 2015 contain evidence of liquid water trapped below the ice of the South Polar Layered Deposits. Anomalously bright subsurface reflections are evident within a well-defined, 20-kilometer-wide zone centered at 193°E, 81°S, which is surrounded by much less reflective areas. Quantitative analysis of the radar signals shows that this bright feature has high relative dielectric permittivity (>15), matching that of water-bearing materials. We interpret this feature as a stable body of liquid water on Mars.

Comunicato ufficiale: esa.int

 

* Lo studio è stato guidato da Roberto Orosei dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (Inaf), con la collaborazione di altri scienziati dell’Inaf, dell’Agenzia spaziale italiana (Asi), dell’Università degli studi Roma Tre, dell’Università D’Annunzio Chieti-Pescara, del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr) e della Sapienza Università di Roma.
 

Altre info su questo post:

Condividi e resta aggiornato!

Elisabetta Bonora

Sono una image processor e science blogger appassionata di astronomia, spazio, fisica e tecnologia, affascinata fin da bambina dal passato e dal futuro.
Mi occupo di web, web marketing e comunicazio online e sono alla ricerca di nuove opportunità (visita il mio sito elisabettabonora.info!).
Dedico il tempo libero alla mia dolcissima bimba Sofia Vega, a questo sito (creato nel 2012 in occasione dello sbarco del rover Curiosity su Marte) ed al processing delle immagini raw scattate dalle sonde e dai rover inviati nel nostro Sistema Solare "per esplorare nuovi mondi, alla ricerca di nuove forme di vita, per arrivare là dove nessuno è mai giunto prima!" ...Ovviamente, è chiaro, sono una fan di Star Trek!

Sito web: https://twitter.com/EliBonora
Email Questo indirizzo email è protetto dagli spambots. È necessario abilitare JavaScript per vederlo.

Lascia un commento

Assicurati di inserire (*) le informazioni necessarie ove indicato.
Codice HTML non è permesso.

Newsletter

Ho letto e accetto la Cookie Policy e la Privacy policy

Immagine del giorno

Google AdSense sidebar

Log: Missioni e Detriti

Dallo spazio attorno alla Terra

  • NEO News
    NEO News

    Notizie e aggiornamenti sugli incontri ravvicinati con oggetti potenzialmente pericolosi e sulla loro catalogazione. Ultimo aggiornamento: 25 Settembre.

Sole

Attività solare - Crediti NASA/ESA/SOHO

STEREO Ahead - Crediti NASA

SOHO LASCO C2 - Crediti ESA/NASA SOHO/LASCO

SOHO LASCO C3 - Crediti ESA/NASA SOHO/LASCO