È molto difficile cercare di capire il clima del nostro pianeta dei tempi antichi, ma per comprendere la storia climatica di Marte, gli astronomi sono stati costretti a rivolgersi a un metodo piuttosto inventivo di competenza climatica.
Se non capivi il titolo, allora Marte aveva molta più acqua di adesso; l'acqua scorreva sulla sua superficie e ampi laghi, o anche mari, coprivano enormi tratti di terra. Quando il vento solare ha distrutto l'atmosfera del pianeta rosso, la pressione atmosferica sul pianeta è diminuita e Marte ha iniziato ad asciugarsi. Acqua liquida trasformata in corteccia e sublimata mentre l'umidità atmosferica veniva trasportata nello spazio.
Tuttavia, il più grande mistero per gli scienziati non è perché Marte sia così asciutto ora, ma come possa trattenere l'acqua liquida sulla sua superficie in generale.
Il 1 ° agosto 2007 siamo riusciti a ottenere questa immagine delle dune del cratere di Russell. Differisce dal fatto che è stagionalmente coperto di anidride carbonica. Qui puoi vedere il campo dopo l'evaporazione del gelo e la trasformazione del ghiaccio in gas. Tracce scure di diavoli di polvere sono visibili su sentieri tortuosi.
In un nuovo studio pubblicato sulla rivista Nature Geoscience, Edwin Kite, un geologo planetario del California Institute of Technology, ha affrontato il problema sviluppando innanzitutto nuovi strumenti per misurare lo spessore dell'atmosfera di Marte in passato.
Misurando i crateri di meteoriti sulla superficie di Marte, Kite fu in grado di valutare quanto fosse densa l'atmosfera di Marte nei tempi passati. Il team di scienziati si è concentrato sulla misurazione di 319 crateri nell'area delle gamme Eolid che hanno 3, 6 miliardi di anni. Quando un meteorite invade l'atmosfera del pianeta, più l'atmosfera è densa, maggiore è la sua resistenza. Pertanto, l'energia d'urto di un meteorite incidente deve corrispondere allo spessore dell'atmosfera e alla pressione atmosferica.
L'MRO osserva vari pendii marziani, osservando correnti di ghiaccio e ghiacciai. Ecco una trama sul versante meridionale del cratere. Sembra insolito perché i flussi sono dotati di luci brillanti. Si ritiene che il cambiamento di colore e il livello di luminosità sia associato a strati superficiali di polvere e sabbia. Mentre non ci sono prove di flussi di attività, ma potrebbe essere milioni di anni fa. Forse lì e ora c'è il ghiaccio.
Gli scienziati hanno scoperto che quando si formano i crateri meteorici, l'atmosfera di Marte dovrebbe avere una pressione di 0,9 bar, 150 volte superiore alla pressione atmosferica effettiva ed è approssimativamente uguale alla pressione attuale della Terra a 1 bar al livello del mare. Con tanta pressione su Marte, potrebbe davvero accadere che per molto tempo ci fosse molta acqua liquida sulla superficie del pianeta.
Ma sorge un problema: Marte è il 50 percento più lontano dal Sole rispetto alla Terra, quindi la quantità di energia solare è insufficiente a trattenere l'acqua in uno stato liquido. Per aggiungere mistero al passato dell'acqua liquida su Marte, vale la pena ricordare che il giovane Sole irradiava ancora meno energia in quel momento.
Di conseguenza, sulla base delle dichiarazioni di Kite, Marte dovrebbe avere molta più pressione per assicurare l'esistenza di acqua allo stato liquido sulla superficie - circa 5 bar, o 5 volte superiore alla pressione nell'atmosfera terrestre a livello del mare.
Il 24 ottobre 2007, è stato possibile riparare una parte del fondo del cratere Rabie - l'impronta più grande di un batterista negli altopiani marziani del sud. Le dune scure sono ricoperte di sabbia, entrano nella parte inferiore del cratere e creano un contrasto con la superficie luminosa circostante. Il primo piano mostra la trama con impronte di creste e scanalature più piccole. Piccole increspature sono create attraverso le correnti del vento in un sottile strato atmosferico. Ma perché c'è una differenza di colore? Forse il fatto è che la fonte della sabbia scura è qualcosa di non locale al cratere. C'è un'opzione che la depressione topografica ha agito secondo il principio di una trappola di sabbia. "Se Marte non avesse un'atmosfera stabile con alta pressione, mentre i fiumi scorrevano sul pianeta - come suggeriscono i nostri risultati - allora un effetto serra caldo e umido è escluso, e le temperature medie a lungo termine erano molto probabilmente sotto lo zero" Kite nel suo studio.
Se Marte era così freddo e la pressione atmosferica era così alta da mantenere l'acqua allo stato liquido, allora come poteva Marte fornire uno stato liquido di acqua su tutta la sua superficie?
In un articolo separato pubblicato nella stessa rivista, Senjoy Som del Centro di ricerca Ames della NASA ha delineato diversi possibili meccanismi che potrebbero consentire a Marte di mantenere le sue risorse idriche allo stato liquido.
È possibile che l'acqua su Marte sia piuttosto salata, il che abbassa il segno di congelamento e consente di trovarsi allo stato liquido a basse temperature. Questa teoria è diffusa come possibile spiegazione per i bacini idrici che possono accumularsi vicino alla superficie di Marte. La regolite marziana è ricca di perclorati - questi sono sali altamente tossici che possono contribuire alla formazione di sacche saline con acqua liquida.
La foto è stata scattata sulla fotocamera HiRISE dell'apparato MRO, eseguendo il passaggio nell'orbita marziana. Simili rilievi di burrone compaiono su una moltitudine di crateri nelle latitudini medio-planetarie. Per la prima volta, nel 2006 sono stati notati cambiamenti. Ora trovano molti depositi nei burroni. Questa fotografia riflette il nuovo sedimento nel cratere di Gus che vive nelle medie latitudini meridionali. La posizione differisce in luminosità nelle immagini con il colore migliorato. L'immagine è stata estratta in primavera, ma il flusso si è formato in inverno. Si ritiene che l'attività delle gole si risvegli in inverno e all'inizio della primavera. Inoltre, periodi di intensa attività vulcanica potrebbero aver rilasciato un'enorme quantità di gas serra, che hanno contribuito alla comparsa di acque superficiali allo stato liquido.
Som punta anche a "intervalli di transizione", durante i quali i cambiamenti ciclici nella pendenza di Marte hanno creato condizioni atmosferiche favorevoli per un'atmosfera più densa. Ogni 120.000 anni, l'inclinazione del Pianeta Rosso è soggetta alla precessione, che influenza la quantità di luce solare che raggiunge i poli. Questo ciclo potrebbe causare il congelamento e lo scongelamento episodico delle acque superficiali su Marte.
Sebbene questo sia un enigma, i fatti giacciono sulla superficie dei rover e degli orbitanti che stanno esplorando il pianeta da centinaia di miglia di altezza: prima Marte aveva più acqua allo stato liquido di quanto lo sia ora. Ma come potrebbe un piccolo mondo trattenere l'acqua in tale stato per un lungo periodo? Questo deve ancora essere imparato dagli scienziati.
