La mappatura del ghiaccio di Marte è la più dettagliata rilasciata sinora dalla NASA e aiuterà le future missioni spaziali umane a trovare i luoghi più adatti all’atterraggio.

Il ghiaccio sepolto sarà una risorsa vitale per le prime persone che metteranno piede su Marte, fungendo da acqua potabile e da un ingrediente chiave per il carburante. Ma sarebbe anche un importante obiettivo scientifico: gli astronauti o i robot potrebbero un giorno perforare carote di ghiaccio proprio come fanno gli scienziati sulla Terra, scoprendo la storia climatica di Marte ed esplorando potenziali habitat (passati o presenti) per la vita microbica. Per questo motivo è stata realizzata una mappatura dettagliata del ghiaccio di Marte da parte della NASA come ausilio per la pianificazione di future missioni.

La necessità di cercare il ghiaccio nel sottosuolo nasce perché l’acqua liquida non è stabile sulla superficie marziana: l’atmosfera è così sottile che l’acqua vaporizza immediatamente. C’è molto ghiaccio ai poli marziani – per lo più fatto di acqua, sebbene si possa trovare anche anidride carbonica o ghiaccio secco – ma quelle regioni sono troppo fredde perché gli astronauti o i robot vi possano sopravvivere a lungo.

Una preziosa risorsa

Ghiaccio su Marte
Le nuove mappature del ghiaccio di Marte realizzate dal progetto SWIM. Credit: NASA/JPL-Caltech/PSI

È qui che entra in gioco il progetto Subsurface Water Ice Mapping, finanziato dalla NASA. SWIM ha recentemente pubblicato la sua quarta serie di mappe, la più dettagliata dall’inizio del progetto nel 2017. SWIM raccoglie dati da diverse missioni della NASA, tra cui il Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), 2001 Mars Odyssey e l’ormai inattivo Mars Global Surveyor. Utilizzando un mix di set di dati, gli scienziati hanno identificato i luoghi più probabili per trovare ghiaccio marziano a cui si potrebbe accedere dalla superficie nelle missioni future.

Gli strumenti di questi veicoli spaziali hanno rilevato quelle che sembrano masse di acqua ghiacciata nel sottosuolo lungo le medie latitudini di Marte. Le medie latitudini settentrionali sono particolarmente attraenti perché hanno un’atmosfera più densa rispetto alla maggior parte delle altre regioni del pianeta, rendendo più facile rallentare un veicolo spaziale in discesa.

Il sito ideale per l’atterraggio degli astronauti sarebbe un punto all’estremità meridionale di questa regione, abbastanza a nord perché sia ​​presente ghiaccio, ma abbastanza vicino all’equatore per garantire le temperature più calde possibili per gli astronauti in una regione ghiacciata. Meno energia devi spendere per mantenere al caldo gli astronauti e le loro attrezzature di supporto, più ne avrai a disposizione per le altre cose di cui hanno bisogno.

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Costruire una mappa migliore

Cratere da impatto
Uno dei crateri da impatto ripresi dalle sonde che mostrano ghiaccio sottostante. Credit: NASA/JPL-Caltech/Università dell’Arizona

Le precedenti iterazioni della mappa si basavano su imager a bassa risoluzione, radar, mappatori termici e spettrometri, che possono tutti suggerire la presenza di ghiaccio sepolto ma non possono confermarne completamente la presenza o la quantità. Per quest’ultima mappa SWIM, gli scienziati si sono affidati a due telecamere ad alta risoluzione a bordo di MRO. I dati della Context Camera sono stati utilizzati per perfezionare ulteriormente le mappe dell’emisfero settentrionale e, per la prima volta, i dati HiRISE (High-Resolution Imaging Science Experiment) sono stati incorporati per fornire la prospettiva più dettagliata della linea di confine del ghiaccio il più vicino possibile all’equatore.

Gli scienziati utilizzano abitualmente HiRISE per studiare nuovi crateri da impatto causati da meteoroidi che potrebbero aver scavato pezzi di ghiaccio. La maggior parte di questi crateri non ha un diametro superiore a 10 metri, anche se nel 2022 HiRISE ha catturato un cratere da impatto largo 150 metri che ha rivelato un nucleo di ghiaccio nascosto sotto la superficie. Questi impatti che rivelano il ghiaccio forniscono una preziosa forma di verità sul terreno in quanto ci mostrano luoghi in cui la presenza di ghiaccio sul suolo è inequivocabile. Gli scienziati possono quindi utilizzare queste posizioni per verificare che i metodi di mappatura siano validi.

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Una raccolta di informazioni

Carotazioni su Marte
Rappresentazione artistica di future carotazioni nel sottosuolo di Marte. Credit: NASA

Oltre agli impatti che espongono il ghiaccio, la nuova mappa include avvistamenti di HiRISE del cosiddetto “terreno poligonale”, dove l’espansione e la contrazione stagionale del ghiaccio sotterraneo fa sì che il terreno formi fessure poligonali. Vedere questi poligoni che si estendono attorno a crateri da impatto freschi e pieni di ghiaccio è un’altra indicazione che c’è più ghiaccio nascosto sotto la superficie in questi luoghi.

Ci sono anche altri misteri che gli scienziati possono usare per studiare la mappa. La quantità di ghiaccio d’acqua trovata in località alle medie latitudini marziane non è uniforme, alcune regioni sembrano averne più di altre, e nessuno sa veramente perché. La nuova mappa SWIM potrebbe portare a nuove ipotesi sul perché si verificano queste variazioni e potrebbe anche aiutare gli scienziati a modificare i modelli di come l’antico clima marziano si è evoluto nel tempo, lasciando maggiori quantità di ghiaccio depositate in alcune regioni e minori quantità in altre.

Gli scienziati di SWIM sperano che il progetto serva come base per la proposta missione Mars Ice Mapper, un orbiter che sarebbe dotato di un potente radar progettato su misura per cercare ghiaccio vicino alla superficie oltre il punto in cui HiRISE ha confermato la sua presenza.

Fonte: NASA\JPL