Miliardi di anni fa, Marte ospitava abbondante acqua e il suo cratere Gale conteneva un lago. A poco a poco, il clima cambiò, prosciugando il Pianeta Rosso e creando il polveroso mondo desertico che conosciamo oggi. Ora, un team internazionale di ricercatori guidati dall'Imperial College di Londra ha trovato segni che l'acqua era abbondante nel cratere Gale – un bacino di 154km di diametro appena a sud dell'equatore – molto tempo dopo che si pensava che il pianeta fosse diventato secco e inospitale. Questi risultati hanno implicazioni per la nostra comprensione dei cambiamenti climatici di Marte, nonché per dove ora cerchiamo segni di abitabilità.
Utilizzando dati e immagini del rover Curiosity della NASA, i ricercatori hanno trovato degli indizi: strati deformati all'interno di un'arenaria del deserto che, sostengono, potrebbero essersi formati solo dall'acqua. Sebbene siano d'accordo sul fatto che l'acqua fosse presente, non sono sicuri se esistesse come liquido pressurizzato, ghiaccio o acqua salata.
L'autore principale, Steven Banham, del Dipartimento di Scienze della Terra e Ingegneria dell'Imperial College di Londra, ha dichiarato: "l'arenaria ha rivelato che l'acqua era probabilmente abbondante più recentemente, e per più tempo, di quanto si pensasse in precedenza – ma attraverso quale processo l'acqua ha lasciato questi indizi? Quest'acqua potrebbe essere stata un liquido pressurizzato, spinto dentro e che ha deformato il sedimento; congelata, con il ripetuto processo di congelamento e scongelamento che ha causato la deformazione; o salato, e soggetto a forti sbalzi termici. Ciò che è chiaro è che dietro ciascuno di questi potenziali modi per deformare questa arenaria, l'acqua è l'elemento comune".
Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Geology.
Un'oasi nel deserto
Gli scienziati ritengono che la maggior parte dell'acqua superficiale di Marte sia andata perduta verso la metà del periodo esperiano, che durò 3,7-3,0 miliardi di anni. Queste nuove scoperte suggeriscono che l'acqua era in realtà ancora abbondante nel sottosuolo, vicino alla superficie di Marte, verso la fine dell'Esperiano.
Per comprendere meglio il clima passato del pianeta e l'idoneità alla vita, i ricercatori stanno utilizzando il rover Curiosity per cercare indizi nelle "documentazioni" rocciose di Marte. Il lavoro fa parte della missione Mars Science Laboratory della NASA.
Curiosity esplora il cratere Gale e il fianco settentrionale della sua montagna centrale, chiamata Mount Sharp, dal 2012. Il cratere ospita una montagna alta 5,5km che è stata costruita a strati: prima dai sedimenti di laghi e fiumi e, successivamente, dai sedimenti del deserto e dai venti durante il presunto periodo di prosciugamento di Marte.
Utilizzando la principale fotocamera scientifica di Curiosity, chiamata Mastcam, i ricercatori hanno raccolto immagini degli strati di sedimenti del Mount Sharp per trovare le "impronte" di come si sono formate le rocce. Hanno esaminato le rocce depositate in questo deserto ora sabbioso e hanno trovato strutture all'interno dell'acqua. Il Dottor Banham ha affermato: "quando i sedimenti vengono spostati dal flusso dell'acqua nei fiumi o dal vento, lasciano strutture caratteristiche che possono agire come impronte degli antichi processi che le hanno formate".
Impronte rocciose
Mentre il rover risaliva la montagna, ha incontrato rocce sempre più giovani depositate in ambienti progressivamente più secchi. Alla fine ha raggiunto un deposito di arenaria sul fianco della montagna, noto come formazione Stimson, la reliquia preservata di un deserto contenente grandi dune di sabbia.
Le immagini raccolte hanno rivelato che la formazione si è depositata dopo la formazione del Monte Sharp, durante il periodo di presunto prosciugamento di Marte. Hanno anche rivelato che parte della formazione, chiamata struttura Feòrachas, conteneva caratteristiche che erano state chiaramente influenzate dall'acqua.
La coautrice dello studio Amelie Roberts, dottoranda presso il Dipartimento di Scienze e Ingegneria della Terra dell'Imperial College di Londra, ha dichiarato: "di solito, il vento deposita i sedimenti in modo molto regolare e prevedibile. Sorprendentemente, abbiamo scoperto che questi strati depositati dal vento erano contorti in forme strane, il che suggerisce che la sabbia si era deformata poco dopo essere stata depositata. Queste strutture indicano la presenza di acqua appena sotto la superficie. Gli strati di sedimenti nel cratere rivelano uno spostamento nel tempo da un ambiente umido a uno più secco, riflettendo la transizione di Marte da un ambiente umido e abitabile a un mondo desertico inospitale. Ma queste strutture formate dall'acqua nell'arenaria del deserto mostrano che l'acqua è persistita su Marte molto più tardi di quanto si pensasse in precedenza".
Vita oltre la Terra?
La scoperta dei ricercatori ha implicazioni per le future missioni di esplorazione spaziale, in particolare nella ricerca di segni di vita oltre la Terra. Su Marte, la formazione Stimson e simili arenarie del deserto erano precedentemente considerate obiettivi meno promettenti quando si cercavano biofirme – prove della vita primordiale passata – su Marte. Trovare queste strutture formate dall'acqua cambia questa nozione.
Il Dottor Banham ha dichiarato: "determinare se Marte e altri pianeti fossero un tempo in grado di ospitare la vita è stata una delle principali forze trainanti per la ricerca planetaria per più di mezzo secolo. I nostri risultati rivelano nuove strade per l'esplorazione, facendo luce sul potenziale di Marte di sostenere la vita ed evidenziando dove dovremmo continuare a cercare nuovi indizi".
Non sono stati trovati segni di vita su Marte, e il consenso più ampio suggerisce che quelli che potremmo trovare in futuro indicherebbero la più primitiva delle forme di vita primordiali, forse semplici come molecole autoreplicanti. Roberts ha concluso: "la nostra scoperta estende la linea temporale della persistenza dell'acqua nella regione circostante il cratere Gale, e quindi l'intera regione avrebbe potuto essere abitabile più a lungo di quanto si pensasse in precedenza".