I primi studi della presenza di acqua liquida salata sotto la calotta polare sud di Marte risalgono a ricerche pubblicate nel 2018 e nel 2021. Ieri, 28 settembre, il terzo studio è stato pubblicato su Nature Communications da un team italo-statunitense.

Guidato da Roberto Orosei (INAF-IRA) ed Elena Pettinelli (Università degli studi RomaTre) con il coordinamento di ASI, il team italiano dello strumento MARSIS, il radar italiano a bordo della missione Mars Express dell’ESA, ha ottenuto importanti conferme.

Grazie a una nuova collaborazione tra il team italiano, che ha guidato la scoperta iniziale, e colleghi statunitensi, è stato possibile condurre nuovi esperimenti di laboratorio e simulazioni che hanno dimostrato in modo conclusivo l’incompatibilità fra le temperature marziane alle frequenze alle quali opera MARSIS e la presenza alla base del ghiaccio di materiali diversi dall’acqua salata. Tale scoperta è stata oggetto di interpretazioni alternative ma la nuova pubblicazione sulla rivista Nature Communications di Lauro e colleghi, riporta importanti risultati a conferma dei primi studi.

La ricerca riguarda le proprietà fisiche dei depositi polari marziani meridionali (i cosiddetti SPLD - South Polar Layered Deposits) che sono state dedotte della stima della perdita di energia da parte del segnale radar dovuta alla propagazione all'interno dei ghiacci.

Lo studio dimostra che l'attenuazione del segnale di MARSIS dipende dalla frequenza ed è costante nella intera regione analizzata, confermando così l'omogeneità composizionale dei depositi polari alla scala di MARSIS e fornendo importanti informazioni sulla natura del materiale alla base dei ghiacci. Secondo i calcoli dei ricercatori il contenuto di polvere nei depositi polari è compreso tra il 5 e il 12% e la temperatura alla base del ghiaccio non può superare il valore di 230 K (-43°C). “Questo studio mostra che la temperatura alla base dell'SPLD calcolata finora è stata sottostimata e può facilmente raggiungere i 200K (-73°C)”, commenta Graziella Caprarelli, geologa planetaria della University of Southern Queensland e coautrice del lavoro.

“I nuovi risultati hanno permesso di ricalcolare il valore della permettività dielettrica nell’intera regione analizzata, fornendo un valore di 40 nell’area altamente riflettente; tale valore è compatibile solo con la presenza di acqua salata” dice Sebastian Lauro, primo autore dell’articolo.

“Il motivo per cui SHARAD, il radar ad alta frequenza a bordo della missione statunitense MRO, non vede il riflettore basale nella zona di Ultimi Scopuli è ora chiaro” dice Elena Pettinelli, responsabile del gruppo di Roma Tre e co-autrice dell’articolo, “l'attenuazione a tale frequenza è troppo alta per consentire la penetrazione del segnale fino alla base della calotta glaciale”.

Roberto Orosei, il Principal Investigator di MARSIS aggiunge: “Il nostro studio mostra anche che l’interferenza costruttiva non può spiegare l’origine delle forti riflessioni basali viste da MARSIS, come suggerito in un recente articolo pubblicato su Nature Astronomy

Infatti, i fenomeni di interferenza proposti dovrebbero generare uno specifico comportamento in frequenza del segnale solo nell'area riflettente, mentre il nostro studio dimostra chiaramente che non c'è differenza nel comportamento in frequenza tra l'area altamente riflettente e le regioni circostanti”.

“La conferma della presenza di acqua liquida salata sotto la calotta polare sud di Marte è un importante riconoscimento del risultato scientifico raggiunto con i dati del radar MARSIS, realizzato dall’ASI, e ottenuto con il grande lavoro svolto dal team scientifico italiano. Questo risultato è di grande rilievo non solo per la scienza, ma anche per il futuro dell’esplorazione di Marte.” conclude Barbara Negri, responsabile per ASI del Volo Umano e Sperimentazione Scientifica.

Lo studio è il risultato di una collaborazione tra diverse istituzioni: Roma Tre University, University of Southern Queensland, Southwest Research Institute, Planetary Science Institute, Institute for Electromagnetic Sensing of Environment del CNR (IREA-CNR) e il IRA-INAF.

Per ulteriori informazioni contattare: elena.pettinelli@uniroma3.it.