Quando c'è di mezzo Marte, insorgono sempre più domande che risposte. Oltre al metano che appare e scompare dagli strumenti di orbiter, lander e rover, adesso c'è un altro mistero che tiene impegnati gli scienziati. Alcuni anni fa, il Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding (MARSIS) a bordo della sonda dell'ESA Mars Express, scoprì una caratteristica molto riflettente a circa 1.500 metri sotto sotto il polo sud del Pianeta Rosso. Recentemente due scienziati del Jet Propulsion Laboratory della NASA hanno analizzato ulteriormente i dati identificando dozzine di riflessioni simili. Queste caratteristiche sono entusiasmanti e potrebbero essere laghi sotterranei di acqua liquida. Tuttavia, nulla è certo e le temperature proibitive della regione, stimate a -68 gradi Celsius in quella porzione di sottosuolo, fanno ipotizzare che possa trattarsi di laghi salati. Sodio, magnesio e calcio potrebbero contribuire a far rimanere l'acqua allo stato liquido anche a -74 gradi Celsius, dicono gli scienziati.

Ora, però, un nuovo articolo pubblicato su Geophysical Research Letters, dichiara che potrebbe non trattarsi di acqua liquida ma di ghiaccio conduttivo o minerali.

"Non è necessario invocare l'acqua liquida alla base della calotta polare per spiegare i risultati delle osservazioni MARSIS. Le alternative includono argille, alcuni minerali metallici e ghiaccio salato", ha detto Nathaniel Putzig, autore del documento. "Il nostro team voleva fare un passo indietro e chiedersi se c'erano altri materiali oltre all'acqua liquida che potevano causare questi riflessi luminosi", ha aggiunto l'autore principale Carver J. Bierson dell'Arizona State University. "Il ghiaccio salato o i minerali conduttivi alla base della calotta glaciale sono meno appariscenti, ma sono più in linea con le temperature estremamente fredde ai poli di Marte".

"Poiché l'acqua, in particolare in forma liquida, è così importante per sostenere la vita, cercare dove potrebbe esistere su Marte oggi o dove poteva esistere in passato, è di fondamentale importanza per gli studi astrobiologici. Garantire che consideriamo pienamente altre possibilità per i rilevamenti segnalati di acqua liquida è fondamentale per il processo scientifico", ha detto Putzig.

MARSIS è un radar sounder, utilizzato per scandagliare sia il sottosuolo che la ionosfera marziana, il primo nel suo genere inviato su Marte.
È in grado di osservare il sottosuolo fino a 5 chilometri di profondità e di lavorare come altimetro.
Le onde radio rimbalzano su Marte e MARSIS misura il tempo necessario affinché il segnale torni indietro, le sue variazioni e la potenza dopo la riflessione. Ogni valore restituito è indice di un determinato materiale.
Quando gli echi di ritorno vengono analizzati e trasformati in grafico, quello che si ottiene è una specie di sezione bidimensionale del sottosuolo, chiamata "radargramma".

 

Permittività o conduttività?

Una zona sotterranea di acqua liquida avrà proprietà elettriche molto diverse dal ghiaccio o dalle rocce circostanti e rifletterà molto le onde radio incidenti.
Le analisi precedenti delle riflessioni provenienti dal polo sud di Marte, si concentrava principalmente sullo studio della permittività elettrica. La permittività controlla la velocità delle onde radio all'interno di un materiale (più veloce nel vuoto, più lento nel ghiaccio, ancora più lento nella roccia e nell'acqua) e influenza anche la potenza delle onde riflesse. Il nuovo documento, invece, prende in considerazione la conduttività elettrica per spiegare ciò che ha visto il radar.

Il documento afferma che il lavoro precedente ha riportato una riflessione radar regionale forte sotto la calotta glaciale del polo sud di Marte. A causa della sua luminosità, questa riflessione radar è stata interpretata come acqua liquida (probabilmente con un'alta concentrazione di sali disciolti). Ma una riflessione radar può essere brillante a causa di un ampio contrasto nella permittività dielettrica o nella conduttività elettrica. E anche i contrasti nella conduttività elettrica tra i materiali potrebbero spiegare la luminosità del riflesso, sostengono gli autori. La nuova ricerca suggerisce che questa differenza potrebbe essere dovuta ad argille, minerali contenenti metalli o ghiaccio salino sotto la calotta polare.

"La conduttività elettrica e la permittività sono correlate. La maggior parte delle valutazioni precedenti della potenza dei riflessi radar sotterranei hanno scelto di ignorare la conduttività e concentrarsi sulla permittività nella valutazione delle proprietà riflettenti dei materiali che potrebbero essere responsabili delle riflessioni radar", ha affermato Putzig. "Questa scelta ha portato nei lavori precedenti alla conclusione che l'acqua liquida, probabilmente molto salata per essere liquida alle temperature e alle pressioni previste a 1,5 chilometri sotto la superficie della calotta polare meridionale di Marte, è la spiegazione più ragionevole per l'alta riflettività radar. Tuttavia, il lavoro presentato in questo documento dimostra che la conduttività può essere un fattore importante per alcuni materiali e quindi, tali materiali forniscono una valida spiegazione alternativa per i dati".