Una sensazionale scoperta è stata fatta su Marte: lo strumento FREND a bordo della sonda TGO dell’ESA ha individuato tracce significative di acqua, nascosta appena sotto la superficie del cosiddetto pianeta rosso. Grazie a questa innovativa tecnologia, gli scienziati sono riusciti a mappare la presenza di idrogeno, un chiaro segnale della presenza di acqua, nel primo metro di suolo marziano. Sebbene sapessimo già che l’acqua esiste su Marte, questa nuova scoperta rivela che l’elemento è più diffuso di quanto pensassimo, anche nelle regioni equatoriali più calde, dove si trova in forma legata ai minerali del suolo (rispetto a quelle più fredde, dove l’acqua è invece allo stato solido):
Diverse missioni spaziali, tra cui la sonda Mars Express dell’ESA, hanno cercato tracce di acqua nelle regioni equatoriali, analizzando il suolo alla ricerca di ghiaccio intrappolato nei granelli di polvere o all’interno dei minerali. Queste ricerche hanno portato alla scoperta di piccole quantità d’acqua, ma si sono limitate ai primi strati superficiali del pianeta. La nuova scoperta, ottenuta grazie all’analisi dei dati dello strumento FREND, suggerisce l’esistenza di riserve d’acqua più profonde, nascoste sotto uno strato di polvere. Questa scoperta rappresenta un passo avanti fondamentale nella comprensione dell’evoluzione del clima marziano e apre nuove prospettive per future missioni di esplorazione. «Con TGO possiamo guardare fino a un metro sotto questo strato di polvere e vedere cosa sta realmente accadendo sotto la superficie di Marte e, cosa fondamentale, individuare ‘oasi’ ricche di acqua che non potevano essere rilevate con strumenti precedenti”, afferma Igor Mitrofanov dello Space Research Institute dell’Accademia russa delle scienze di Mosca, Russia; autore principale del nuovo studio; e ricercatore principale del telescopio a neutroni FREND (Fine Resolution Epithermal Neutron Detector). «FREND ha rivelato un’area con una quantità insolitamente grande di idrogeno nel colossale sistema di canyon 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.» L’area ricca d’acqua è grande all’incirca quanto i Paesi Bassi e si sovrappone alle profonde valli di Candor Chaos , parte del sistema di canyon considerato promettente per la nostra ricerca di acqua su Marte.
Tracciamento dei neutroni:
Igor e i colleghi hanno analizzato le osservazioni FREND effettuate tra maggio 2018 e febbraio 2021, che hanno mappato il contenuto di idrogeno nel 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, e quindi possiamo dedurre quanta acqua c’è in un terreno osservando i neutroni che emette», aggiunge il coautore Alexey Malakhov, anche lui dello Space Research Institute dell’Accademia russa delle scienze. «L’esclusiva tecnica di osservazione di FREND offre una risoluzione spaziale molto più elevata rispetto alle precedenti misurazioni di questo tipo, consentendoci ora di vedere caratteristiche dell’acqua che prima non erano state individuate».
«Abbiamo scoperto che una parte centrale di Valles Marineris è piena zeppa di acqua, molta più acqua di quanto ci aspettassimo. È molto simile alle regioni di permafrost della Terra, dove il ghiaccio d’acqua persiste permanentemente sotto il terreno asciutto a causa delle temperature basse costanti». Quest’acqua potrebbe essere sotto forma di ghiaccio, o acqua legata chimicamente ad altri minerali nel terreno. Tuttavia, altre osservazioni ci dicono che i minerali visti in questa parte di Marte contengono in genere solo una piccola 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», afferma Alexey. Il ghiaccio d’acqua solitamente 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: la giusta combinazione di temperatura, pressione e idratazione deve essere lì per impedire ai minerali di perdere acqua. Ciò suggerisce che una speciale, ancora poco chiara combinazione di condizioni deve essere presente a Valles Marineris per preservare l’acqua, o che in qualche modo viene ripristinata. «Questa scoperta è un primo passo straordinario, ma abbiamo bisogno di ulteriori osservazioni per sapere con certezza di che tipo di acqua si tratta», aggiunge il coautore dello studio Håkan Svedhem dell’ESTEC dell’ESA nei Paesi Bassi ed ex scienziato del progetto ESA per l’ExoMars Trace Gas Orbiter. «Indipendentemente dall’esito, la scoperta dimostra le capacità ineguagliabili degli strumenti TGO nel consentirci di ‘vedere’ sotto la superficie di Marte e rivela un’ampia riserva d’acqua, non troppo profonda e facilmente sfruttabile, in questa regione di Marte». Le rilevazioni della sonda europea in un grafico:
Esplorazione futura:
Poiché la maggior parte delle future missioni su Marte prevede di atterrare a latitudini più basse, individuare qui una simile riserva d’acqua rappresenta una prospettiva entusiasmante per le esplorazioni future. Sebbene la Mars Express abbia trovato tracce di acqua nelle profondità del sottosuolo, alle medie latitudini di Marte , insieme a profonde pozze di acqua liquida sotto il polo sud del pianeta , queste potenziali riserve si trovano fino a qualche chilometro sottoterra, il che le rende meno sfruttabili e accessibili all’esplorazione rispetto a quelle trovate appena sotto la superficie. La scoperta rende anche Valles Marineris un obiettivo ancora più promettente per le future missioni di esplorazione umana sul pianeta. Il più grande canyon del sistema solare, Valles Marineris è probabilmente il paesaggio più spettacolare di Marte, e una caratteristica che viene spesso paragonata al Grand Canyon della Terra, nonostante sia circa dieci volte più lungo e cinque volte più profondo. «Questo risultato dimostra davvero il successo del programma congiunto ESA-Roscosmos ExoMars», afferma Colin Wilson, scienziato del progetto ExoMars Trace Gas Orbiter dell’ESA. «Sapere di più su come e dove esiste l’acqua su Marte oggi è essenziale per capire cosa è successo all’acqua un tempo abbondante su Marte e aiuta la nostra ricerca di ambienti abitabili, possibili segni di vita passata e materiali organici risalenti ai primi giorni di Marte». TGO è stato lanciato nel 2016 come primo dei due lanci nell’ambito del programma ExoMars. L’orbiter sarà affiancato nel 2022 da un rover europeo, Rosalind Franklin, e da una piattaforma di superficie russa, Kazachok , e tutti lavoreranno insieme per capire se la vita sia mai esistita su Marte. L’esito dello studio scientifico è consultabile online al seguente link.
Fonti:
- https://exploration.esa.int/web/mars/-/61293-first-results-from-the-exomars-trace-gas-orbiter
- https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Mars_Express
- https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Videos/2020/09/Mars_Express_finds_more_underground_water_on_Mars
- https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Mars_Express/Swirling_spirals_at_the_north_pole_of_Mars
- https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Mars_Express/Deep_valleys_of_Candor_Chasma
- https://www.esa.int/Science_Exploration/Human_and_Robotic_Exploration/Exploration/ExoMars/ExoMars_discovers_hidden_water_in_Mars_Grand_Canyon
- https://doi.org/10.1016/j.icarus.2021.114805
- https://www.globochannel.com/2025/01/16/acqua-liquida-scoperta-nel-grand-canyon-di-marte-ecco-le-foto-della-rilevazione-della-sonda-europea/
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