I capricci atmosferici di Marte. L'analisi dei dati del radar SHARAD confermerebbe l'ipotesi di un mutamento radicale dello spessore dell'atmosfera marziana con il modificarsi dell'inclinazione dell'asse del pianeta. A colloquio con Flamini (ASI) e Orosei (INAF-IFSI Roma).
Marte? Ha un’atmosfera capricciosa. Essa infatti cambia drammaticamente ad ogni cambio di inclinazione dell’asse del pianeta. Lo proverebbero i dati raccolti dal radar SHARAD a bordo della sonda statunitenseGrazie al radar SHARAD, frutto di una collaborazione tra l’Agenzia Spaziale Italiana e l’Università di Roma “La Sapienza”, con la partecipazione scientifica dell’INAF, è stato infatti rilevata in profondità la presenza di un deposito di biossido di carbonio ghiacciato 30 volte più grande di quanto si potesse ipotizzare.“Già era noto da molto tempo – ci spiega il coordinatore scientifico dell’ASI, Enrico Flamini – che il ghiaccio d’acqua della calotta polare sud era stagionalmente ricoperta da uno strato di anidride carbonica ghiacciata, ma non in questa quantità”.Come avviene il processo?Durante l’estate nell’emisfero sud di Marte, questo strato sublima andando ad arricchire l’atmosfera ed è forse la causa delle tempeste di sabbia che periodicamente alzano nell’atmosfera marziana, fino a grandi altezze particelle di sabbia finissima, che nascondo la superficie del pianeta rosso. La scoperta di questa grandissima dì riserva di anidride carbonica diventa di notevole importanza se si tiene presente che i modelli dinamici di Marte mostrano che l’inclinazione dell’asse di rotazione varia in maniera significativa con una periodicità di circa 100.000 anni. Ogni mille secoli quindi il polo sud marziano riceve una maggiore quantità di luce solare e quindi buona parte o tutta l’anidride carbonica può sublimare facendo innalzare la pressione atmosferica e di conseguenza l’effetto serra, creando quindi le condizioni per la sopravvivenza di acqua allo stato liquido per lunghi periodi. Durante questi periodi quindi marte è circondato da un’atmosfera abbastanza densa anche se composta quasi essenzialmente da anidride carbonica che sulla terra rappresenta solo lo 0,4%. Questo effetto secolare può quindi essere la causa di molte delle evidenze di scorrimento di acqua su Marte dove si possono vedere resti di fiumi e grandi estuari a delta. Quando l’asse di Marte ritorna all’inclinazione che misuriamo oggi, l’anidride carbonica precipita di nuovo sotto forma di ghiaccio e si concentra nella regione più fredda del pianeta: il polo sud.Il cambio di atmosfera e l’ipotesi che l’acqua ora ghiacciata ai poli, in un lontano futuro, possa sciogliersi può aiutare l’esplorazione umana di Marte, o gli effetti atmosferici renderebbe questa esplorazione ancora più difficile?La variazione di inclinazione dell’asse di rotazione avviene su un lunghissimo periodo di tempo. Ora non siamo nel periodo di scioglimento dell’anidride carbonica e non lo saremo per alcune migliaia di anni, quindi le condizioni di Marte non sembra che potranno variare molto nei prossimi decenni. Comunque se questo dovesse accadere, su Marte si avrebbero condizioni termiche decisamente più favorevoli, disponibilità di acqua allo stato liquido e un maggior schermo dalla radiazione ionizzante e quindi sarebbe un ambiente decisamente più favorevole all’uomo anche se dovremmo comunque muoverci sulla sua superficie respirando aria dalle bombole.Un risultato scientifico dovuto ad uno strumento pensato e realizzato in Italia. Come il suo predecessore, MARSIS, a bordo della sonda europea Mars Express. Ad analizzare i dati di entrambi i radar, Roberto Orosei, dell’INAF-IFSI di Roma, deputy principal investigator di MARSIS e team member di SHARAD.I due radar si differenziano per capacità di penetrazione nel sottosuolo, questo come ci aiuta e quali altre differenze vi sono se vi sono?MARSIS e SHARAD si completano a vicenda, poiché uno ha i propri punti di forza là dove l’altro é debole. Nella realizzazione di un radar sottosuperficiale, infatti, la necessità di penetrare in profondità impone limitazioni alla risoluzione spaziale, e viceversa. MARSIS massimizza la capacità di ottenere echi da grandi profondità, riuscendo a penetrare per quasi quattro chilometri sotto le calotte polari, mentre SHARAD vede nelle stesse calotte strati spessi anche pochi metri che registrano la storia climatica recente di Marte.In questi anni di lavoro lei ha avuto modo di analizzare i dati di questi due radar, da planetologo quanto stiamo apprendendo su Marte? Quanto avremmo voluto o dobbiamo avere più pazienza? Mars Express è stato lanciato nel 2003, MRO nel 2005, a loro era legata la speranza di trovare l’acqua un obiettivo manifesto che sembra essere più arduo raggiungere del previsto.
MARSIS ha misurato il volume di ghiaccio presente nelle calotte polari marziane, che risulta equivalente a quello di uno strato d’acqua profondo venti metri a coprire l’intero pianeta, mentre SHARAD ha rivelato la presenza di depositi di ghiaccio al di fuori delle calotte, in luoghi in cui se ne sospettava la presenza sotto strati di polvere che li proteggevano dalla sublimazione e ne rendevano impossibile l’identificazione con telecamere o spettrometri. È certamente vero che la scoperta dell’acqua liquida su Marte rimane un obiettivo elusivo, ma va anche detto che é proprio grazie ai radar che stiamo cominciando a capire perché finora non abbiamo ottenuto identificazioni certe. SHARAD in particolare ha mostrato che la crosta di Marte non si deforma sotto il peso delle calotte polari, contrariamente a quanto accade sulla Terra, a significare che tale crosta é più spessa e rigida di quella terrestre, e quindi che Marte é internamente più freddo di quanto si pensasse. L’acqua liquida può quindi ancora esistere, ma potrebbe trovarsi a profondità maggiori di quelle che i radar attuali possono sondare.
