Studenti universitari trovano l'anello mancante nel ciclo dell'acqua marziana primordiale
Mappa che mostra i tassi di percolazione dell'acqua su Marte miliardi di anni fa, secondo una ricerca della UT Jackson School of Geosciences. L'acqua di superficie che affonda nel suolo marziano impiega tra i 50 anni (colori più caldi) e i 200 anni (colori più freddi) per raggiungere la falda acquifera, un miglio più in basso.
Miliardi di anni fa, l'acqua scorreva sulla superficie di Marte. Ma gli scienziati hanno un quadro incompleto di come funzionava il ciclo dell'acqua sul pianeta rosso.
La situazione potrebbe presto cambiare: Due studenti dell'Università del Texas di Austin hanno colmato una grande lacuna nella conoscenza del ciclo dell'acqua di Marte, in particolare della parte tra acqua di superficie e acque sotterranee.
Gli studenti Mohammad Afzal Shadab ed Eric Hiatt hanno sviluppato un modello al computer che calcola quanto tempo ci volesse perché l'acqua dei primi anni di Marte percolasse dalla superficie fino alle falde acquifere, che si pensa fossero a circa un miglio di profondità. Hanno scoperto che ci sono voluti da 50 a 200 anni. Sulla Terra, dove la falda acquifera nella maggior parte dei luoghi è molto più vicina alla superficie, lo stesso processo richiede in genere solo pochi giorni.
I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Geophysical Research Letters.
I ricercatori hanno anche stabilito che la quantità di acqua che scorre tra la superficie e la falda acquifera potrebbe essere stata sufficiente a coprire Marte con almeno 300 piedi di acqua. Si tratta potenzialmente di una porzione significativa dell'acqua totale disponibile sul pianeta.
La ricerca aiuta a completare la comprensione del ciclo dell'acqua sui primi anni di Marte, ha dichiarato Shadab, che ha conseguito il dottorato alla UT Austin e ora è ricercatore post-dottorato all'Università di Princeton. Questa nuova comprensione sarà utile per determinare quanta acqua era disponibile per evaporare e riempire laghi e oceani con la pioggia e, infine, dove l'acqua è finita.
“Vogliamo implementare tutto questo in un modello integrato di come l'acqua e la terra si sono evolute insieme nel corso di milioni di anni fino allo stato attuale”, ha detto Shadab, autore principale dello studio. “Questo ci porterà molto vicino a rispondere a cosa è successo all'acqua su Marte”.
Oggi Marte è in gran parte asciutto, almeno in superficie. Ma da 3 a 4 miliardi di anni fa - all'incirca nel periodo in cui la vita stava iniziando sulla Terra - oceani, laghi e fiumi hanno scavato valli attraverso le montagne e i crateri di Marte e hanno impresso linee di costa sulla superficie rocciosa.
Alla fine, l'acqua di Marte ha preso una strada diversa da quella della Terra. La maggior parte di essa è ora bloccata nella crosta o è stata dispersa nello spazio insieme all'atmosfera di Marte. Capire quanta acqua era disponibile vicino alla superficie potrebbe aiutare gli scienziati a determinare se era nei posti giusti abbastanza a lungo da creare gli ingredienti chimici necessari per la vita.
Le nuove scoperte contribuiscono a delineare un quadro alternativo dei primi anni di Marte, in cui l'acqua era scarsa e veniva reimmessa nell'atmosfera attraverso l'evaporazione e la pioggia per riempire oceani, laghi e fiumi, come sarebbe accaduto sulla Terra, ha dichiarato il coautore Hiatt, che si è recentemente laureato con un dottorato alla UT Jackson School of Geosciences.
“Il modo in cui penso ai primi anni di Marte è che l'acqua in superficie - oceani o grandi laghi stagnanti - era molto effimera”, ha detto. “Una volta che l'acqua entrava nel terreno su Marte, era come se fosse sparita. Quell'acqua non sarebbe più uscita”.
I ricercatori hanno detto che le scoperte non sono tutte cattive notizie per la potenziale vita su Marte. Se non altro, l'acqua che filtrava nella crosta non veniva dispersa nello spazio, ha detto Hiatt. Questa conoscenza potrebbe un giorno essere importante per i futuri esploratori alla ricerca di risorse idriche sepolte per sostenere un insediamento sul pianeta rosso.
Il lavoro è stato condotto mentre Shadab stava conseguendo un dottorato presso l'Oden Institute for Computational Engineering and Sciences della UT Austin. Tra gli altri coautori figurano Rickbir Bahia ed Eleni Bohacek dell'Agenzia Spaziale Europea (ora all'Agenzia Spaziale del Regno Unito), Vilmos Steinmann dell'Università Eotvos Lorand in Ungheria e il professor Marc Hesse del Dipartimento di Scienze della Terra e Planetarie della Jackson School alla UT Austin.