Gli oggetti misurano da centimetri a decine di metri di diametro. Gli scienziati ritengono che i poligoni sepolti siano il risultato di cicli di gelo-disgelo su Marte miliardi di anni fa ma potrebbero anche essere vulcanici, derivanti dal raffreddamento di flussi di lava.
Zhurong è atterrato su Marte il 15 maggio 2021, rendendo la Cina il secondo paese ad aver fatto atterrare con successo un rover sul Pianeta Rosso. Prima di entrare in letargo nel maggio 2022 per non risvegliarsi più, ha esplorato il sito di atterraggio in Utopia Planitia, ha inviato foto, ha studiato la topografia di Marte e ha condotto misurazioni con il suo georadar (GPR).
I ricercatori dell’Istituto di Geologia e Geofisica dell’Accademia Cinese delle Scienze che hanno lavorato con i dati di Zhurong hanno affermato che il GPR fornisce un importante complemento alle esplorazioni radar orbitali di missioni come Mars Express dell’ESA e l’orbiter cinese Tianwen-1. Lo strumento può fornire dettagli locali di strutture superficiali e composizione entro circa 100 metri di profondità lungo la traversata del rover.
Mappa topografica di Utopia Planitia (a), che mostra i siti di atterraggio del rover Zhurong, del lander Viking 2 e del rover Perseverance. I quadrati bianchi indicano quattro regioni locali (c – f) con terreno poligonale.
Crediti: NASA/JPL/Università dell'Arizona
Utopia Planitia è una grande pianura all'interno di Utopia, il più grande bacino d'impatto riconosciuto su Marte con un diametro stimato di 3.300 chilometri. In totale, il rover ha percorso 1.921 metri durante la sua missione.
I ricercatori, guidati da Lei Zhang, hanno scritto nel loro articolo pubblicato su Nature, che il radar del rover ha rilevato sedici cunei poligonali entro circa 1,2 chilometri di distanza, il che suggerisce un'ampia distribuzione di terreno simile sotto Utopia Planitia. Queste caratteristiche si formarono probabilmente 3,7 - 2,9 miliardi di anni fa durante l'epoca tardo esperiana e il primo amazzoniano su Marte, l'ultimo dei tre periodi geologici di Marte che si estende da circa 3 miliardi di anni fa a oggi. "Probabilmente con la cessazione di un antico ambiente umido. Il terreno paleo-poligonale, con o senza erosione, fu successivamente sepolto" da successivi processi geologici, dicono i ricercatori.
Sebbene il terreno di tipo poligonale sia stato visto in diverse aree di Marte in molte missioni precedenti, questa è la prima volta che ci sono indicazioni di caratteristiche poligonali sepolte.
Il terreno poligonale sepolto richiede un ambiente freddo, hanno scritto gli scienziati, che potrebbe essere correlato ai processi di congelamento-scioglimento dell’acqua/ghiaccio nell’Utopia Planitia meridionale.
Modello schematico del processo di formazione del terreno poligonale nel sito di atterraggio di Zhurong. a) Fessure da contrazione termica sulla superficie. b) Crepe riempite da ghiaccio d'acqua o materiale del suolo, c) La stabilizzazione del terreno poligonale superficiale nel tardo Esperiano-Primo Amazzonico, d) Il terreno paleo-poligonale, con o senza erosione, successivamente sepolto dalla deposizione del materiali di copertura in Amazzonia.
Crediti: Zhang et al.
"La possibile presenza di acqua e ghiaccio necessaria per il processo di congelamento-scongelamento nei cunei potrebbe provenire dalla migrazione di umidità indotta dall'aspirazione criogenica da una falda acquifera sotterranea su Marte, dalle nevicate o dalla diffusione del vapore per la deposizione di ghiaccio nei pori", spiega il documento.
Precedenti ricerche basate sui dati radar di Zhurong indicavano che più inondazioni durante lo stesso periodo avevano creato diversi strati sotto la superficie di Utopia Planitia. Tuttavia, anche la contrazione dovuta al raffreddamento della lava potrebbe aver prodotto fessurazioni da contrazione termica. In ogni caso, un enorme cambiamento nel clima di Marte è stato responsabile della formazione dei poligoni.
"Il contrasto sopra e sotto la profondità di circa 35 metri rappresenta una notevole trasformazione dell'attività dell'acqua o delle condizioni termiche nell'antica epoca marziana, il che implica che ci deve essere stato uno sconvolgimento climatico a latitudini medio-basse".
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