L’ultima acqua liquida di Marte scorreva circa 2 miliardi di anni fa

Ormai, ci sono molte prove che Marte avesse un passato acquoso e più dati lo sono sempre in arrivo. Ma queste prove non ci danno necessariamente un quadro completo del passato di Marte. Era il pianeta rosso coperto di oceani acquosio era la maggior parte dell’acqua intrappolato come ghiacciocon scioglimento stagionale irregolare?

Questa settimana, due ricercatori del Caltech, Ellen Leask e Bethany Ehlmann, hanno contribuito a fornire un quadro più chiaro del passato di Marte scoprendo il probabile comportamento dell’ultima acqua liquida su Marte e determinando quando ha smesso di scorrere. Il loro segreto era rintracciare i depositi di sale sulla superficie marziana.

Segui il sale

Ci sono molti sali diversi che abbiamo rilevato sulla superficie marziana, ma quelli di interesse qui sono i cloruri (che probabilmente includono il cloruro di sodio del sale da cucina). Questi sono particolarmente informativi perché sono i sali più facilmente solubili in acqua. Quindi, se c’è dell’acqua intorno, questi sali di cloruro si dissolvono in essa. Eventuali depositi di questi sali attualmente presenti sulla superficie di Marte, quindi, vi furono depositati quando l’ultima acqua in quella regione del pianeta si prosciugò.

Fortunatamente, rilevare i cloruri dall’orbita non è molto impegnativo. Hanno una firma spettrale distinta che è condivisa solo da un paio di altre sostanze chimiche (compresi i diamanti) che è improbabile che si trovino in quantità significative sulla superficie di Marte. Quindi, armati dei dati del Mars Reconnaissance Orbiter, i ricercatori hanno mappato la presenza di depositi di cloruro sull’intera superficie marziana.

L’analisi di questi depositi ha fornito ai ricercatori una serie di dati sull’acqua che li ha messi lì.

Per cominciare, potresti aspettarti che l’ultima acqua liquida del pianeta si sia raccolta sul fondo dei bacini mentre si asciugavano gradualmente. Ma questo non è lo schema visto qui. Invece, molti si trovavano in canali relativamente stretti e l’elevazione dei depositi era spesso più alta rispetto ai bacini vicini. Per Leask ed Ehlmann, questo suggeriva che l’acqua fosse defluita nei canali ma si fosse prosciugata prima di raggiungere i bacini che riempivano. L’idea era supportata dal fatto che i canali di sbocco di questi bacini non presentavano depositi di sale.

Un altro fattore che i ricercatori hanno determinato è che questi depositi erano relativamente sottili. Sebbene sia difficile ottenere una profondità esatta dall’orbita, in alcuni casi il team ha potuto stimare dove i crateri da impatto hanno interrotto il deposito di cloruro. Questi risultati indicavano costantemente che i depositi di sale erano poco profondi, a meno di tre metri di profondità. Sebbene ciò rappresenti ancora molti cicli di acqua che fluisce e si asciuga, Marte chiaramente non ha bisogno dell’acqua di occupazione a lungo termine che crea densi depositi di sale sulla Terra.

Quando 2 miliardi sono “recenti”

Infine, i ricercatori hanno esaminato l’età dei depositi di sale. Tipicamente, questo viene fatto controllando il numero di crateri nel deposito e supponendo che i crateri siano stati formati a un ritmo regolare negli ultimi miliardi di anni. Ma la maggior parte dei depositi di sale si è verificata in canali stretti, quindi non ci sono molte grandi superfici per costruire un utile conteggio dei crateri.

Invece, i ricercatori si sono concentrati principalmente sulle date dei depositi rocciosi sottostanti, che forniscono un’età massima per il sale depositato su di essi. In un caso, il team ha trovato un deposito di sale sopra una roccia di 3,3 miliardi di anni, che è stata alterata da un evento che risale a due miliardi di anni fa. In un altro caso, i depositi di sale si trovavano sopra depositi vulcanici datati a 2,3 miliardi di anni fa.

Questo è molto più recente di molte stime precedenti di quando Marte è diventato troppo freddo e ha perso troppa atmosfera per consentire l’acqua liquida.

Detto questo, Leask ed Ehlmann non ritengono che questi depositi rappresentino una presenza permanente di acqua. Invece, suggeriscono che l’acqua si sia manifestata in questi canali a causa dello scioglimento stagionale dei depositi di ghiaccio locali e potrebbe non essere nemmeno entrata nei bacini vicini in quantità significative. Notano anche che la regione in cui si trova la maggior parte dei depositi di sale si sovrappone a quella in cui i modelli climatici prevedono che vedremmo la maggior parte delle precipitazioni quando Marte avesse un ciclo dell’acqua, quindi ci sono buone ragioni per pensare che dovrebbero esserci importanti depositi di ghiaccio nell’area.

Nessuna singola analisi presenterà una storia completa del passato acquoso di Marte. Ma le scoperte individuali possono darci un’idea di epoche diverse, fornendo pezzi di puzzle che possiamo eventualmente mettere insieme per formare un quadro più ampio.

Anticipi AGU2022. DOI: 10.1029/2021AV000534 (Informazioni sui DOI).