Ha nevicato su Marte? Una nuova ricerca suggerisce che le precipitazioni dell'antico Pianeta Rosso erano molto simili a quelle terrestri.

Marte era un pianeta favorevole all'acqua, persino alla vita, nel suo antico passato? Enormi reti di canali solcano la sua superficie. Le rocce mostrano segni di immersione in acqua. Eppure le immagini inviate dalle missioni dei rover Curiosity e Perseverance della NASA continuano a mostrare le loro tracce nell'infinito deserto. Da dove proveniva l'acqua, quanta ce n'era e perché se n'è andata?

Sebbene la questione dell'acqua sia estremamente complessa, uno studio recente pubblicato sulla rivista Journal of Geophysical Research: Planets alimenta il dibattito su come anticamente scorreva l'acqua: dai poli ancora ghiacciati del Pianeta Rosso, oppure in un ciclo dell'acqua che includeva le precipitazioni, o in una combinazione di queste.

Le precipitazioni, per essere chiari, includono qualsiasi variante: non solo acqua, ma anche neve o pioggia ghiacciata e altre forme di acqua che cadono dal cielo. Proprio come la costa orientale in inverno, un Marte "caldo" probabilmente significa leggermente più caldo del punto di congelamento, ha affermato l'autrice principale Amanda Steckel.

"Certo, non abbiamo ancora accesso [diretto] a Marte, quindi abbiamo cercato di essere molto semplici", ha detto Steckel a Salon. Ha svolto il lavoro di ricerca come dottoranda presso l'Università del Colorado a Boulder e da allora si è trasferita al California Institute of Technology come ricercatrice post-dottorato e ricercatrice associata in scienze planetarie.

Lo studio ha utilizzato tecniche di modellazione del paesaggio sviluppate presso la CU Boulder. Hanno posizionato una griglia su una superficie virtuale e poi hanno eseguito modelli di un clima marziano con acqua per osservarne l'evoluzione nel tempo. Per farlo, hanno scomposto la complessità del clima in due scenari, ideali per la modellazione e la verifica, che potrebbero essere più significativi: calotte glaciali che trascinano l'acqua a valle e formano le valli a una singola quota, oppure un pianeta guidato dalle precipitazioni che crea valli a diverse altitudini.

Gli autori hanno confrontato il loro lavoro con le immagini di Marte negli altopiani equatoriali meridionali, che sono pesantemente craterizzati ma anche ricchi di reticoli vallive. Si sono concentrati in particolare sulle testate delle valli, che sono la fonte d'acqua in ciascuna di queste reti.

E ciò che hanno scoperto suggerisce che un qualche tipo di acqua sia effettivamente caduta su Marte, poiché le sommità delle valli erano situate a diverse altitudini – una situazione difficile da spiegare con il ghiaccio. E corrisponde anche a quanto osservato su Marte, dove le variazioni di altitudine nelle sommità delle valli variano da migliaia di metri.

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Attualmente nevica su Marte, ma non come qui e molto meno frequentemente. Come afferma il Jet Propulsion Laboratory della NASA: "Per quanto freddo sia, non aspettatevi cumuli di neve degni delle Montagne Rocciose". In effetti, su Marte ci sono due tipi di neve: ghiaccio d'acqua e anidride carbonica, meglio conosciuta come ghiaccio secco, i cui fiocchi sono in realtà cubici. "Poiché l'aria marziana è così rarefatta e le temperature così rigide, la neve ghiacciata sublima, ovvero diventa gas, prima ancora di toccare il suolo. La neve ghiacciata raggiunge effettivamente il suolo", afferma il sito web della NASA. Questo è ben diverso da quello che sperimentiamo sulla Terra o da quello che Marte potrebbe aver avuto molto tempo fa.

Detto questo, saranno necessari molti più studi per comprendere la strana storia dell'acqua su Marte. Di sicuro, Marte probabilmente ospitava un qualche tipo di acqua in superficie tra 3,7 e 4,1 miliardi di anni fa, quando la Terra e il resto del sistema solare erano ancora giovani. Ma come esattamente l'acqua scorresse è una questione aperta.

Il giovane sole bruciava probabilmente a temperature leggermente inferiori a quelle odierne, sollevando interrogativi su quanto del suo calore raggiungesse la superficie. Anche l'atmosfera marziana potrebbe essere stata più densa, permettendo all'acqua di fluire più facilmente – almeno fino a quando la pressione solare non ha eroso le molecole più leggere nello spazio e assottigliato l'involucro protettivo del pianeta fino a ridurlo allo spessore che vediamo oggi. Questo perché Marte, nonostante tutto il suo fascino, ha una gravità inferiore a quella della Terra e una minore capacità di trattenere composti atmosferici come l'anidride carbonica.

Steckel ha sottolineato che, anche accettando l'idea che le precipitazioni siano cadute su Marte, è improbabile che siano l'unico modo in cui l'acqua si muove in superficie. Dopotutto, recenti studi sul Pianeta Rosso hanno suggerito la presenza di acqua non solo nei poli ghiacciati, ma anche nel sottosuolo. Fonti d'acqua più piccole potrebbero anche provenire da antiche cadute di meteoriti.

"Questo non è uno studio di modellizzazione climatica", ha detto parlando del suo lavoro, aggiungendo che la sua speranza è che altri climatologi possano utilizzare il set di dati per contribuire a futuri studi sul Pianeta Rosso. "C'è un'ampia gamma di possibilità" tra i due scenari di acqua individuati dal suo studio, ma per andare avanti, "penso che sia qui che entrano in gioco i modellisti climatici... quando si cercherà di replicare questo set di dati con la modellizzazione climatica, quello sarà il passo successivo naturale".

Hansjörg Seybold, un fisico dell'ETZ non affiliato al nuovo studio, ha affermato che la metodologia è valida, ma rappresenta solo un tassello della comprensione di come l'acqua liquida abbia modellato la superficie marziana. Studi come questo, ha sottolineato, sono limitati in quanto si basano su una superficie teorica del Pianeta Rosso e non mirano a riprodurre esattamente ciò che si osserva nelle attuali reti di canali.

Se Marte fosse "caldo e umido", ha continuato, le sommità delle valli sarebbero visibili ovunque si accumuli pioggia. Se il pianeta fosse invece un luogo freddo e umido – alimentato da ghiacciai ghiacciati – le sommità sarebbero alimentate da un'unica elevazione e non creerebbero nuove diramazioni a valle.

"Alla fine, ci rimane un ulteriore indizio che ci dice che in realtà non comprendiamo l'antico clima di Marte e i processi che formano la sua rete di canali", ha sottolineato. "Se uno dei due casi sia effettivamente reale rimane un mistero, e lascia aperta la questione di fondo su come Marte avrebbe potuto sostenere un ciclo idrologico."

Seybold ha affermato che gli studi futuri non dovrebbero considerare solo le reti di valli, ma anche la geologia dell'area che abbiamo raccolto dalle missioni dei rover su Marte e dalle osservazioni dei satelliti in orbita. Seybold ha anche sollecitato il confronto con altri pianeti; ha condotto uno studio su Science Advances nel 2018 che ha cercato di fare proprio questo.

Lo studio di Seybold ha confrontato le reti vallive su Marte con quelle sulla Terra per verificare se le falde acquifere fossero importanti per la formazione delle connessioni vallive del Pianeta Rosso. Hanno scoperto che gli angoli di ramificazione delle valli marziane "sono più simili alle reti vallive terrestri incise dal flusso superficiale, che a quelle incise dal flusso di acque sotterranee riemergenti".

Comprendere la storia del clima su Marte ci aiuta a saperne di più sul nostro pianeta e ci informa anche sulle possibilità di vita sul Pianeta Rosso e sulla sua possibilità di ospitare (forse) un giorno gli esseri umani.