L’immagine mostra la parte superiore del bordo meridionale del cratere di Tivat, ripresa nel 2011 dalla fotocamera ad alta risoluzione Imaging Science Experiment (HiRISE) sul Mars Reconnaissance Orbiter della Nasa. Il nord è verso l’alto e la pendenza scende verso nord-ovest. La vista si estende su un’area larga circa 300 metri (la scala di 50 metri è riportata in basso, a sinistra). Nella figura sono evidenti diverse venature scure sul pendio interno del cratere marziano. Queste venature, chiamate Rsl, sono state recentemente interpretate come flussi di sabbia asciutta, piuttosto che flussi di acqua (come si era inizialmente ipotizzato). Crediti: Nasa / Jpl-Caltech / Ua / Usgs
Le ipotesi formulate a partire dal 2011 per spiegare le venature che compaiono stagionalmente sui pendii marziani, denominate recurring slope lineae (Rsl), potrebbero dover essere profondamente riviste: questa la conclusione alla quale giunge uno studio pubblicato ieri su Nature Geoscience. Inizialmente interpretate come il segno della presenza di acqua sul Pianeta rosso, emerge ora che per la formazione delle Rsl si debbano in realtà chiamare in causa flussi granulari: flussi nei quali granelli di sabbia e polvere scivolano lungo i pendii del Pianeta rosso creando le strette strisce scure che osserviamo nelle bellissime immagini del Mars Reconnaissance Orbiter (Mro) della Nasa.
Ma perché non può trattarsi di acqua? HiRISE (High Resolution Imaging Science Experiment), la potente macchina fotografica a bordo di Mro, dopo un’analisi attenta e continuativa dei pendii marziani ha evidenziato che queste strutture esistono solo su pendii abbastanza ripidi, tali da consentire ai granuli di scivolare lungo il profilo. «Inizialmente avevamo ipotizzato che le Rsl fossero riconducibili a flussi di acqua liquida, ma le pendenze coinvolte sono più simili a quelle che ci aspettiamo per la sabbia asciutta», spiega Colin Dundas, del Centro scientifico di astrogeologia degli Stati Uniti presso il Geological Survey di Flagstaff, in Arizona. «Questa nuova comprensione delle Rsl è compatibile con altre evidenze sperimentali che mostrano come Marte oggi sia di fatto molto secco».
Dundas è l’autore principale della pubblicazione che si basa sulle osservazioni acquisite da HiRISE. I dati includono modelli 3D dei pendii, effettuati utilizzando coppie di immagini per una visione stereoscopica. Dundas e i co-autori hanno esaminato ben 151 venature presenti in una decina di siti diversi. Pressoché tutte le RSL studiate sono associate a pendenze più ripide di 27 gradi (vedi i grafici qui sotto).
Pendenze (a sinistra) e profili (a destra) delle RSL analizzate nel lavoro di Dundas et al 2017
Ogni flusso granulare termina su un pendio che corrisponde al cosiddetto angolo di riposo (che misura la scorrevolezza dei materiale in polvere e dà un’indicazione della loro fluidità) riscontrato nella sabbia asciutta delle dune presenti su Marte e sulla Terra. «Le Rsl non scorrono su pendenze inferiori e le loro lunghezze sono così strettamente correlate all’angolo di riposo, che non può essere una coincidenza», osserva Alfred McEwen, ricercatore all’Università dell’Arizona, a Tucson, e coautore dello studio Un simile flusso dovuto ad acqua liquida dovrebbe estendersi fino a pendenze meno ripide: è per questo motivo che dobbiamo abbandonare l’ipotesi che sia acqua liquida a scorrere nei pendii marziani.
Di fatto, l’ipotesi iniziale che chiamava in causa l’acqua nella formazione delle Rsl costituiva una sfida per i ricercatori, poiché non si riusciva bene a capire come potesse esistere così tanta acqua liquida sulla superficie di Marte. L’attuale ipotesi del flusso granulare si adatta meglio alla nostra comprensione della superficie del Pianeta rosso, esposta ad un’atmosfera fredda e sottile che rende estremamente improbabile la presenza di acqua corrente. L’acqua liquida su Marte potrebbe essere limitata a tracce di umidità disciolta dall’atmosfera e a film sottili, che però costituiscono ambienti difficili per la vita, così come la conosciamo noi.
Tuttavia, non è ancora chiaro come questi flussi di sabbia vengano generati e si accrescano lungo i pendii. Non è chiara la loro ricomparsa stagionale e il loro rapido sbiadirsi. Gli autori del lavoro suggeriscono alcune possibilità per spiegare questi aspetti, che includono il coinvolgimento di piccole quantità di acqua, come sembrerebbe indicato dalla rilevazione di sali idratati presenti in alcuni siti. Gli autori descrivono le possibili connessioni tra questi aspetti ancora incogniti delle Rsl e la loro forma. Ad esempio, i sali potrebbero idratarsi attirando il vapore acqueo dall’atmosfera, e questo processo potrebbe condurre alla formazione di acqua salata. I cambiamenti stagionali nell’idratazione dei grani contenenti sale potrebbero causare alcuni meccanismi di innesco per i flussi dei grani stessi, come espansione, contrazione o rilascio di acqua. L’oscuramento e lo sbiadirsi del rivoli di sabbia potrebbero derivare da cambiamenti nell’idratazione.
Ma se il vapore acqueo atmosferico è un trigger, allora una domanda che nasce spontanea è: perché le striature appaiono solo su alcuni pendii ma non su altri? «La formazione di queste strutture probabilmente si basa su un meccanismo che è unico all’ambiente marziano», dice McEwen, «quindi esse rappresentano una grande opportunità per capire cosa avviene sulla superficie di Marte, che è fondamentale per la futura esplorazione del pianeta».
«La piena comprensione delle Rsl probabilmente si avrà con un’indagine sul campo di queste strutture», conclude lo scienziato di Mro Rich Zurek, del Jet Propulsion Laboratory della Nasa. «Anche se il nuovo studio suggerisce che le Rslnon sono abbastanza umide per favorire la vita microbica, è probabile che l’indagine in sito di queste venature richiederà comunque procedure speciali per evitare l’introduzione di microbi dalla Terra, almeno fino a quando non saranno definitivamente caratterizzate. In particolare, una spiegazione completa di come queste venature si oscurino e svaniscano ancora ci sfugge. Il telerilevamento in diversi momenti della giornata potrebbe fornire indizi importanti».
Per saperne di più:
- Leggi suNature Geoscience l’articolo “Granular flows at recurring slope lineae on Mars indicate a limited role for liquid water“, di Colin M. Dundas, Alfred S. McEwen, Matthew Chojnacki, Moses P. Milazzo, Shane Byrne, Jim N. McElwaine e Anna Urso