Scritto: Martedì, 30 Marzo 2021 05:44 Ultima modifica: Martedì, 30 Marzo 2021 06:25

L'acqua di Marte? Il grattacapo continua


Una cosa è certa: Marte oggi è un pianeta piuttosto asciutto. Ma che fine abbia fatto tutta l'acqua che una volta scorreva abbondante nei fiumi, formava laghi e mari, gli scienziati stanno ancora cercando di scoprirlo. Ora nuovi dati dalla sonda dell'ESA Mars Express dimostrando che la sua fuga nello spazio è accelerata dalle tempeste di polvere e dalla vicinanza del pianeta al Sole.

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La High Resolution Stereo Camera a bordo della sonda dell’ESA Mars Express ha ripreso questo impressionante fronte di nuvole polverose in risalita vicino alla calotta del polo nord marziano. Ma questa era solo una tempesta di polvere locale su piccola scala. La High Resolution Stereo Camera a bordo della sonda dell’ESA Mars Express ha ripreso questo impressionante fronte di nuvole polverose in risalita vicino alla calotta del polo nord marziano. Ma questa era solo una tempesta di polvere locale su piccola scala. Crediti: ESA/DLR/FU Berlin, CC BY-SA 3.0 IGO

Anche se in base ad un recente studio buona parte dell'acqua perduta sarebbe ancora intrappolata all'interno di minerali nella crosta del pianeta, è convinzione comune che la maggior parte sia andata persa nello spazio e che la fuga atmosferica sia ancora in atto oggi.

Due nuovi documenti, guidati da Anna Fedorova dello Space Research Institute dell'Accademia Russa delle Scienze e Jean-Yves Chaufray del Laboratoire Atmospheres Observations Spatiales in Francia, mostrano come l'acqua si muove nell'atmosfera marziana ed abbandona il pianeta, influenzata dal clima e delle condizioni meteorologiche.
Entrambe le ricerche si basano sui dati rilevati dallo strumento SPICAM (Spectroscopy for the Investigation of the Characteristics of the Atmosphere of Mars), a bordo della sonda dell'ESA Mars Express.

 

Il vapore acqueo

Il team ha scoperto che il vapore acqueo rimane sotto i 60 chilometri di quota quando Marte è lontano dal Sole ma si estende fino ai 90 chilometri di altitudine quando il pianeta si avvicinava al Sole nel corso della suo orbita. In un'orbita completa, la distanza tra il Sole e il Pianeta Rosso varia da 207 milioni a 249 milioni di chilometri.

"L'atmosfera è il collegamento tra la superficie e lo spazio e quindi ha molto da raccontarci su come Marte ha perso la sua acqua", ha detto Anna. "Abbiamo studiato il vapore acqueo nell'atmosfera dal suolo fino a 100 chilometri di altitudine, una regione che doveva ancora essere esplorata, in otto anni marziani".

Vicino al Sole, le temperature più calde e la circolazione atmosferica più intensa impediscono all'acqua di congelarsi a una certa altitudine. "Quindi, l'alta atmosfera si inumidisce e si satura d'acqua, il che spiega perché i tassi di fuga dell'acqua aumentano durante questa stagione: l'acqua viene trasportata più in alto, favorendo la fuga nello spazio", ha spiegato Anna.

Negli anni in cui Marte è stato avvolto da una tempesta di polvere globale, l'alta atmosfera è diventata ancora più umida, accumulando acqua in eccesso ad altitudini di oltre 80 chilometri.
"Questo conferma che le tempeste di sabbia, che sono note per riscaldare e disturbare l'atmosfera di Marte, trasportano acqua anche ad altitudini elevate", ha aggiunto. "Grazie al monitoraggio continuo di Mars Express, siamo stati in grado di analizzare le ultime due tempeste di polvere globali, nel 2007 e nel 2018 [quella che ha spento il rover Opportunity n.d.r.], e confrontare le scoperte con l'andamento negli anni senza tempeste".

 

La densità degli atomi di idrogeno

Questa scoperta è supportata dalla ricerca condotta da Jean-Yves, che ha modellato la densità degli atomi di idrogeno nell'atmosfera superiore di Marte su due anni marziani, esplorando la correlazione con la fuga d'acqua.
"Abbiamo confrontato i nostri risultati con i dati SPICAM e abbiamo trovato un buon accordo, tranne durante la stagione polverosa, quando il nostro modello ha sottovalutato la quantità di idrogeno presente", ha detto Jean-Yves. "In condizioni di perturbazione fuoriesce molta più acqua dall'atmosfera di quanto previsto dal modello".

Secondo le stime, il tasso di perdita d'acqua varia di un fattore 100 tra un anno caratterizzato da una tempesta globale ed uno senza, evidenziando come questi grandi eventi planetari abbiano un effetto significativo sulla fuga atmosferica dell'acqua dal pianeta.

 

Ma i conti non tornano

I risultati mostrano che Marte perde l'equivalente di uno strato d'acqua profondo due metri ogni miliardo di anni. Tuttavia, questo valore moltiplicato per 4 miliardi di anni, non spiega dove sia finita tutta l'acqua del passato.

"Una quantità significativa deve essere esistita una volta su Marte per spiegare le caratteristiche superficiali (create dall'acqua) che vediamo", ha detto Jean-Yves. "Poiché non è andata persa tutta nello spazio, i nostri risultati suggeriscono che quest'acqua si è spostata sottoterra o che i tassi di fuga dell'acqua erano molto più alti in passato".

D'altra parte alcune evidenze lasciano pensare che su Marte si nascondino dei serbatoi sotterranei (e noi stessi, con spirito puramente speculativo, avevamo ipotizzato la presenza di acque fossili in un vecchio articolo).
Queste riserve potrebbero spiegare anche quelle tanto discusse e sporadiche apparizioni delle cosiddette Recurring Slope Lineae (RSL), salamoie salate che stagionalmente si formano in alcune zone del Pianeta Rosso (ne avevo parlato approfonditamente qui).

"Due temi chiave nella nostra continua esplorazione di Marte sono l'evoluzione del pianeta e la perdita d'acqua ed il ruolo delle tempeste di sabbia nel plasmare il clima e l'atmosfera marziana", ha commentato Dmitrij Titov, scienziato del progetto Mars Express dell'ESA. "Questi risultati ci aiutano a comprendere i processi a lungo termine alla base della perdita d'acqua di Marte e dipingono un quadro non solo della sua attuale climatologia, ma anche di come il suo clima sia cambiato nel corso della storia".

Mars Express è stato lanciato il 2 giugno 2003 e ha trascorso oltre 17 anni in orbita su Marte monitorando attentamente le proprietà dell'atmosfera del pianeta.

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Elisabetta Bonora

Nella vita lavorativa mi occupo di web, marketing e comunicazione, digital marketing. Nel tempo libero sono un'incontenibile space enthusiast e mamma di Sofia Vega.
Mi occupo di divulgazione scientifica, attraverso questo web, collaborazioni con riviste del settore e l'image processing delle foto provenienti dalle missioni robotiche. Appassionata di astronomia, spazio, fisica e tecnologia, affascinata fin da bambina dal passato e dal futuro. Nel 2019 è uscito il mio primo libro "Con la Cassini-Huygens nel sistema di Saturno".
Amo le missioni robotiche inviate 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!

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