Il Trace Gas Orbiter (TGO) della missione ExoMars ESA–Roscosmos ha individuato quantità significative di acqua nel cuore del sistema di canyon di Marte Valles Marineris.
L’acqua, nascosta sotto la superficie del Pianeta Rosso, è stata trovata dallo strumento FREND, che sta mappando l’idrogeno – una misura del contenuto d’acqua – nel suolo di Marte.
Sebbene sia noto che l’acqua esiste su Marte, la maggior parte si trova nelle fredde regioni polari del pianeta sotto forma di ghiaccio.
Il ghiaccio d’acqua non si trova esposto in superficie vicino all’equatore, poiché le temperature non sono abbastanza fredde da renderlo stabile.
Missioni tra cui Mars Express dell’ESA hanno cercato acqua vicino alla superficie – come ghiaccio che copre i granelli di polvere nel suolo, o racchiuso in minerali – a latitudini più basse di Marte, e ne hanno trovate piccole quantità. Tuttavia, tali studi hanno esplorato solo la superficie del pianeta: potrebbero esistere riserve d’acqua più profonde, ricoperte di polvere.
“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 spiegato Igor Mitrofanov dello Space Research Institute della Russian Academy of Sciences a Mosca, in Russia.
Mitrofanov è l’autore principale del nuovo studio, ed è ricercatore principale dello strumento FREND (Fine Resolution Epithermal Neutron Detector).
“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,” ha proseguito l’esperto.
L’area ricca d’acqua ha le dimensioni dei Paesi Bassi e si sovrappone alle profonde valli di Candor Chaos, parte del sistema di canyon considerato promettente nella caccia all’acqua su Marte.
A caccia di neutroni
Mitrofanov e colleghi hanno analizzato le osservazioni di 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 aggiunto il coautore Alexey Malakhov, dello Space Research Institute della Russian Academy of Sciences. “L’esclusiva tecnica osservativa di FREND offre una risoluzione spaziale molto più elevata rispetto a precedenti misurazioni di questo tipo, consentendoci ora di vedere caratteristiche dell’acqua che non erano state individuate prima,” ha proseguito Malakhov. “Abbiamo scoperto che una parte centrale di Valles Marineris era piena d’acqua, molta più acqua di quanto ci aspettassimo. E’ molto simile alle regioni del permafrost della Terra, dove il ghiaccio d’acqua persiste permanentemente sotto il suolo asciutto a causa delle costanti basse temperature“.
Quest’acqua potrebbe essere sotto forma di ghiaccio o acqua legata chimicamente ad altri minerali nel terreno. Tuttavia, altre osservazioni suggeriscono che i minerali osservati in questa parte di Marte contengono tipicamente solo una ridotta percentuale di acqua, molto meno di quanto evidenziato da queste nuove osservazioni. “Nel complesso, pensiamo che quest’acqua esista più probabilmente sotto forma di ghiaccio,” ha affermato Malakhov.
Il ghiaccio d’acqua di solito evapora in questa regione di Marte a causa delle condizioni di temperatura e pressione vicino all’equatore. Lo stesso vale per l’acqua legata chimicamente: deve essere presente la giusta combinazione di temperatura, pressione e idratazione per evitare che i minerali perdano acqua. Ciò suggerisce che nell’area di Valles Marineris debba essere presente una combinazione di condizioni speciale, ancora poco chiara, che consente di preservare l’acqua, oppure in qualche modo questa viene ricostituita.
“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 aggiunto il coautore dello studio Håkan Svedhem dell’ESTEC dell’ESA nei Paesi Bassi, già project scientist dell’ESA per il Trace Gas Orbiter (TGO) ExoMars. “Indipendentemente dal risultato, la scoperta dimostra le capacità senza rivali degli strumenti di TGO nel consentirci di ‘vedere’ sotto la superficie di Marte e rivela un grande serbatoio d’acqua non troppo profondo e facilmente sfruttabile in questa regione del Pianeta Rosso“.
TGO è stato lanciato nel 2016, primo di due lanci nell’ambito del programma ExoMars. L’orbiter sarà raggiunto nel 2022 da un rover europeo, Rosalind Franklin, e da una piattaforma di superficie russa, Kazachok, e tutti lavoreranno insieme per scoprire se la vita sia mai esistita su Marte.
