Anche se non è la prima volta che vengono trovate tracce di ghiaccio vicino all'equatore del Pianeta Rosso, questa nuova scoperta è di gran lunga la più grande quantità di ghiaccio d'acqua rilevata finora.
"La cosa più interessante è che i segnali radar corrispondono a ciò che ci aspettiamo di vedere dal ghiaccio stratificato e sono simili ai segnali che vediamo dalle calotte polari di Marte, che sappiamo essere molto ricche di ghiaccio", ha affermato in un comunicato il ricercatore capo Thomas Watters dello Smithsonian Institution.
Questa non è la prima indicazione della presenza di ghiaccio d'acqua nella zona equatoriale di Marte. Il Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) della NASA aveva già trovato un potenziale ghiacciaio nel Noctis Labyrinthus, all'estremo occidentale delle Valles Marineris. Tuttavia, il grande deposito appena scoperto non sarà facilmente accessibile ai futuri esploratori perché è sepolto in profondità, esteso per 3,7 chilometri sottoterra e ricoperto da una crosta di cenere indurita e polvere secca spessa centinaia di metri. Il ghiaccio, inoltre, non è un blocco puro ma è fortemente contaminato dalla polvere.
Lo studio è stato pubblicato sul Geophysical Research Letters.
Non è polvere ma ghiaccio d'acqua
Circa 15 anni fa, Mars Express aveva rilevato interessanti depositi in una formazione geologica chiamata Medusae Fossae Formation (MFF) ma gli scienziati non erano sicuri di che materiale si trattasse. La geografia di Marte è divisa tra altopiani settentrionali e pianure meridionali e l'enorme MMF, lunga 5.000 chilometri, è situata vicino al confine tra i due.
Si sospetta che la MMF si sia formata negli ultimi 3 miliardi di anni da colate di lava e sia stata ricoperta di cenere vulcanica molto tempo fa, quando Marte era vulcanicamente attivo. Oggi, la MMF è ricoperta da cumuli di polvere alti diversi chilometri: è la fonte di polvere più abbondante dell’intero pianeta e rifornisce le gigantesche tempeste di polvere che possono inghiottire Marte su base stagionale. E all'epoca c'era il dubbio che anche il materiale sepolto potesse essere anch'esso polvere.
Le nuove osservazioni del radar MARSIS (Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding), a bordo di Mars Express, hanno mostrato che quel deposito, invece, potrebbe essere molto più interessante.
"Data la sua profondità, se la MFF fosse semplicemente un gigantesco mucchio di polvere, ci aspetteremmo che si compattasse sotto il suo stesso peso", ha affermato Andrea Cicchetti dell'Istituto Nazionale di Astrofisica. "Ciò creerebbe qualcosa di molto più denso di quello che effettivamente vediamo con MARSIS".
Invece, i depositi hanno una bassa densità e sono abbastanza trasparenti per il radar di MARSIS, che è esattamente quello che ci si aspetterebbe per il ghiaccio d’acqua.
Sotto la superficie di Marte c'è un sottile strato di sedimenti secchi e poi uno spesso strato di deposito di ghiaccio. L'asse x del grafico mostra la distanza, indicando che la linea bianca diagonale la foto in alto copre una distanza di 1000 km. L'asse y del grafico mostra l'elevazione, indicando che il deposito di ghiaccio ha uno spessore fino a 3000 m
Crediti: CReSIS/KU/Smithsonian Institution
Ma come ci è finito il ghiaccio d'acqua sepolto sotto l'equatore marziano?
Il ghiaccio sotterraneo è già stato trovato in abbondanti quantità su Marte.
Nel 2008, il lander Phoenix catturò immagini del ghiaccio nascosto subito sotto la superficie nei pressi della calotta polare settentrionale del pianeta. All'inizio della sua missione, Mars Express rilevò abbondante ghiaccio d'acqua che si estende fino alle medie latitudini e ha trovato diverse prove di acqua liquida sotto la calotta meridionale del pianeta. Mars Odyssey della NASA aveva già trovato indizi per la presenza di acqua nella MMF nel 2009.
Più recentemente, il Trace Gas Orbiter dell'ESA ha rilevato idrogeno dal ghiaccio d'acqua appena sotto la superficie di Candor Chaos, che è un segmento dell'immensa Vallis Marineris. Inoltre, i resti di antichi ghiacciai sono stati avvistati nel Noctis Labyrinthus orientale, che si trova a soli 7,3 gradi a sud dell’equatore.
La presenza di ghiaccio d'acqua nel sottosuolo alle latitudini basse ed equatoriali suggerisce come il clima di Marte fosse molto diverso in un lontano passato.
"Quest'ultima analisi mette alla prova la nostra comprensione della MFF e solleva tante domande quante risposte", ha affermato nella dichiarazione Colin Wilson, scienziato di progetto dell'ESA per Mars Express e Trace Gas Orbiter. "Per quanto tempo si sono formati questi depositi di ghiaccio e com'era Marte in quel momento?"
Questo ghiaccio sepolto potrebbe essere una testimonianza che l'inclinazione assiale dei poli del pianeta sia variata in modo piuttosto caotico. Attualmente i poli di Marte sono inclinati rispetto all'eclittica di 25 gradi (la Terra ha un'inclinazione di 23 gradi) ma, in passato, questo valore sarebbe variato da un angolo minimo di 10 gradi a un angolo estremo di 60 gradi.
Durante i periodi di forte obliquità, il ghiaccio d'acqua si sarebbe formarsi in grandi quantità sulla superficie dell'equatore e sarebbe rimasto sepolto dalle successive cadute di cenere e polvere, rimanendo coperto fino ai giorni nostri. Il cambiamento dell’obliquità potrebbe anche spiegare caratteristiche risalenti a 400.000 anni fa scoperte su Marte dal rover cinese Zhurong, così come l’esistenza di canaloni formati da acqua liquida dove tale acqua non avrebbe dovuto esistere.
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