Sharon Wilson, dello Smithsonian Institution di Washington e dell'Università della Virginia, e colleghi hanno trovato le prove di abbondanti quantità d'acqua a nord della regione Arabia Terra, analizzando le immagini ad alta risoluzione della fotocamera High Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE) a bordo di MRO, integrate con i dati del Mars Global Surveyor e dell'europea Mars Express.
"Uno dei laghi in questa regione era paragonabile al lago Tahoe", ha spiegato Wilson riferendosi ad un lago tra la California ed il Nevada, negli Stati Uniti, che contiene 188 chilometri cubi di acqua.
"Questo particolare lago marziano è stato alimentato in ingresso sul suo bordo meridionale mentre esondava sul lato settentrionale, portando l'acqua a valle in un grande bacino che abbiamo chiamato 'Heart Lake'".
A sinistra: modello idrologico di Arabia Terra. In nero, le depressioni che una volta erano dei laghi; in azzurro, il sistema di valli.
Crediti: NASA/JPL-Caltech/Smithsonian
La catena di laghi e valli di cui fa parte il lago Heart, che secondo le stime doveva contenere 2.790 chilometri cubi di acqua, si estende per circa 150 chilometri.
Gli scienziati hanno utilizzato 22 crateri da impatto nella zona per datare questo sistema di canali e bacini (a seconda se le valli sono state scavate nei depositi di detriti espulsi dai crateri, sono più o meno giovani dei crateri stessi). I risultati hanno mostrato che l'acqua era presente in Arabia Terra 2 o 3 miliardi di anni fa cioè molto tempo dopo rispetto a quando il pianeta avrebbe perso tutta la sua atmosfera trasformandosi in un mondo arido. La scoperta, d'altra parte, non è così anacronistica ed è supportata da altri studi paralleli, come l'individuazione di argille e processi di alterazione causati dall'acqua avvenuti negli ultimi 2 miliardi di anni.
Tuttavia, fanno notare gli autori, "la velocità con cui l'acqua fluiva attraverso queste valli è coerente con lo scioglimento delle nevi e dei ghiacci", il clima quindi doveva essere rigido, ipotesi che sembra avvalorare l'idea di un mondo freddo e geldo più che caldo ed umido all'inizio della sua storia.
"Questi non sono stati fiumi impetuosi", ha detto Wilson, "hanno drenaggi semplici e non formano sistemi profondi o complessi come quelli osservati nelle antiche reti fluviali di Marte" (ad esempio, scoperte da Curiosity nel cratere Gale).
Sembra che sistemi di valli simili si trovino tra circa 35 e 42 gradi di latitudine sia a nord che a sud dell'equatore marziano, suggerendo che il processo di formazione deve essere avvenuto su scala globale.
"Un obiettivo chiave per l'esplorazione di Marte è quello di capire quando e dove l'acqua liquida era presente in quantità sufficiente per alterare la superficie e forse per creare ambienti abitabili", ha commentato Rich Zurek, scienziato MRO al JPL.
I risultati, pubblicati sulla rivista Journal of Geophysical Research, richiederanno ulteriori approfondimenti per capire quali altre condizioni ambientali erano presenti in quel periodo tanto da favorire e garantire lo scioglimento e la permanenza di acqua in superficie.
A Cold-Wet Mid-Latitude Environment on Mars during the Hesperian-Amazonian Transition: Evidence from Northern Arabia Valleys and Paleolakes [abstract]
The growing inventory of post-Noachian fluvial valleys may represent a late, widespread episode of aqueous activity on Mars, contrary to the paradigm that fluvial activity largely ceased around the Noachian-Hesperian boundary. Fresh shallow valleys (FSVs) are widespread from ~30-45° in both hemispheres with a high concentration in northern Arabia Terra. Valleys in northern Arabia Terra characteristically start abruptly on steeper slopes and terminate in topographic depressions at elevations corresponding to model-predicted lake levels. Longer valley systems flowed into and out of chains of paleolakes. Minimum discharges based on the dimensions of the incised channel assuming medium to coarse sand-size grains ranges from 10s to 100 s m3 s-1, respectively, consistent with formation via snowmelt from surface or sub-ice flows. Hydrologic calculations indicate the valleys likely formed in hundreds of years or less, and crater statistics constrain the timing of fluvial activity to between the Hesperian and mid Amazonian. Several craters with channels extending radially outward supports evidence for overflow of interior crater lakes possibly fed by groundwater. Most FSVs occur away from young impact craters which makes an association with impact processes improbable. The widespread occurrence of FSVs along with their similar morphology and shared modest state of degradation is consistent with most forming during a global interval of favorable climate, perhaps contemporaneous with alluvial fan formation in equatorial and mid-latitudes. Evidence for a snowmelt based hydrology and considerable depths of water on the landscape in Arabia supports a cold, wet and possibly habitable environment late in Martian history.
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