Combinando i dati provenienti dal radar del Mars Reconnaissance Orbiter e le immagini del polo nord di Marte, un team di ricercatori del Southwest Research Institute ha trovato prove di una glaciazione sul pianeta rosso. Questa immagine è un mosaico realizzato con la High Resolution Stereo Camera (HRSC) a bordo del veicolo spaziale Mars Express (MEX) dell’ESA. Crediti: ESA / DLR / FU-Berlin / Ralf Jaumann
Lo studio del clima marziano è uno degli aspetti chiave per la pianificazione di future missioni, robotiche e umane, sul pianeta rosso. Analizzando i dati radar raccolti dalla sonda Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) della NASA, un team guidato da ricercatori del Southwest Research Institute (SwRI) ha trovato le prove di un’era glaciale nel passato di Marte. Le tracce sono state individuate nei depositi polari del pianeta rosso. Le ere glaciali su Marte sono provocate da processi simili a quelli che innescano glaciazioni sulla Terra, ovvero cambiamenti ciclici a lungo termine dell’orbita e dell’inclinazione del pianeta. Processi di questo tipo influenzano la quantità di radiazione solare che il pianeta riceve al variare della latitudine.
«Abbiamo misurato un aumento nel tasso di accumulazione del ghiaccio nella fascia tra i 100 e i 300 metri di profondità della calotta polare», dice Isaac Smith, ricercatore postdoc presso il SwRI e primo autore dell’articolo pubblicato sulla rivista Science. «Il volume e lo spessore del ghiaccio combacia con le previsioni dei modelli. Le osservazioni ottenute con il radar di MRO della calotta ghiacciata forniscono una storia dettagliata dell’accumulo di ghiaccio e l’erosione associati a cambiamenti climatici».
Su Marte, proprio come accade oggi sulla Terra, è possibile sperimentare cicli stagionali dovuti alla rivoluzione del pianeta attorno al Sole, oltre a cicli di durata più lunga che influenzano la distribuzione del ghiaccio sulla superficie. Tuttavia, questi cicli più lunghi potrebbero essere più pronunciati su Marte di quanto non siano qui da noi. Questo è dovuto al fatto che l’inclinazione di Marte cambia di ben 60 gradi su scale temporali che vanno da qualche centinaia di migliaia a milioni di anni. Per confronto, l’inclinazione della Terra varia di soli 2 gradi sugli stessi tempi scala. Questa variabilità marziana estrema determina la differente quantità di luce solare che raggiunge uno specifico punto della superficie a diverse epoche, e dunque la stabilità del ghiaccio alle varie latitudini.
«Dal momento che il clima di Marte ha subito oscillazioni maggiori, legate alle variazioni di inclinazione dell’asse, il ghiaccio si è distribuito in modo diverso per ogni oscillazione, conferendo al pianeta un aspetto molto diverso in passato», spiega Smith. «Inoltre, non essendo presenti oceani sulla superficie marziana, il pianeta rappresenta un laboratorio semplificato per comprendere la scienza del clima terrestre».
Utilizzando le immagini bidimensionali raccolte dal radar a bordo del Mars Reconnaissance Orbiter gli scienziati hanno scoperto prove di una glaciazione nella calotta polare marziana. Gli strati superiori, da 100 a 300 metri di profondità, mostrano un cambiamento netto nelle proprietà fisiche che corrisponde al passaggio tra un’era glaciale e un periodo interglaciale. All’interno delle caselle evidenziate, i livelli al di sotto della linea blu mostrano una migrazione delle forme a spirale verso sinistra (linee gialle e arancione). Sopra la linea blu le forme spariscono, o invertono la direzione di migrazione, indicando variazioni del tasso di accumulazione e di venti. Crediti: Southwest Research Institute
Le misure dettagliate mostrano un volume pari a circa 87 mila chilometri cubi di ghiaccio che si è accumulato ai poli a partire dalla fine dell’ultima era glaciale, avvenuta circa 370 mila anni fa. La maggior parte del materiale si è accumulato attorno al polo nord del pianeta. Il volume corrisponde a uno strato di circa 60 cm, una volta diffuso uniformemente su tutta la superficie. Questi risultati forniscono un mezzo estremamente efficace per comprendere la storia di accumulo dei depositi polari in relazione al moto di Marte, alla sua eccentricità orbitale, l’inclinazione del suo asse e il periodo di rivoluzione attorno al Sole. I risultati permetteranno alla comunità scientifica di affinare i modelli che ci permettono di comprendere il clima marziano studiando il movimento dei ghiacci dai poli alle latitudini medie.
«Studiare il ghiaccio su Marte è importante anche per il futuro dell’esplorazione umana del pianeta», aggiunge Smith. «L’acqua sarà una delle risorse più critiche per un avamposto marziano»
Per saperne di più:
- Leggi su Science l’articolo “An ice age recorded in the polar deposits of Mars”, di Isaac B. Smith, Nathaniel E. Putzig, John W. Holt e Roger J. Phillips