Lo studio rivela che l'acqua potrebbe aver viaggiato nel sottosuolo del Pianeta Rosso tramite una vasta rete di fratture protette dalle radiazioni, creando habitat più favorevoli alla vita rispetto agli ambienti in superficie. Queste fratture circondate da aloni chiari sono state fotografate diverse volte da Curiosity e potrebbero rappresentare il più recente ambiente ricco d'acqua nella storia del cratere Gale, dove il rover è atterrato nel 2012.

Il nuovo studio, guidato da Travis Gabriel, postdottorato dell'Arizona State University e ora fisico ricercatore per il governo degli Stati Uniti, è stato pubblicato sul Journal of Geophysical Research: Planets.

A caccia di aloni

Curiosity ha osservato questi aloni dai toni chiari molto da vicino nella formazione Stimson, nei pressi di Marias Pass ma il team ha analizzato altre le vecchie immagini riprese dal rover, scoprendo un'enorme distesa di aloni chiari in lontananza. Queste caratteristiche sono state osservate più avanti nella missione ma, applicando nuovi metodi per l'analisi dei dati, i ricercatori hanno scoperto che sono simili nella loro composizione: silice e acqua.
"La nostra nuova analisi dei dati d'archivio ha mostrato una sorprendente somiglianza tra tutti gli aloni di frattura che abbiamo osservato molto più avanti nella missione", ha detto Gabriel. "Vedere che queste reti di fratture erano così diffuse e probabilmente piene zeppe di opale è stato incredibile". Studi precedenti in cui Gabriel era stato coinvolto avevano utilizzato i dati della ChemCam per dimostrare che questi aloni possono essere composti da opale, un materiale che ha importanti implicazioni per la storia del Gale Crater. L'opale contiene una grande quantità di acqua, che ha prodotto un segnale forte in un altro strumento sul rover: lo spettrometro Dynamic Albedo of Neutrons (DAN).

Osservando il materiale prelevato con il trapano di Curiosity nei siti Buckskin e Greenhorn, gli scienziati hanno confermato che queste rocce dai toni chiari erano davvero uniche rispetto a qualsiasi cosa il team avesse visto prima.
"Queste rocce dai toni chiari si stavano illuminando nel nostro rilevatore di neutroni, producendo tassi di conteggio dei neutroni termici anomali", ha detto Gabriel. Il DAN ha la capacità di misurare la quantità di idrogeno, un indicatore della presenza di acqua, attorno al rover. Lo strumento è sensibile all'ambiente circostante, sebbene di solito l'unica traccia interessante potrebbe provenire dal terreno sotto le ruote di Curiosity, dove lo strumento può rilevare l'acqua legata a minerali idrati.

La perforazione su Lubango, un alone chiaro sull'unità Stimson, ha costituito una nuova opportunità "sul campo" per il team. Qui il DAN ha confermato la presenza di opale. Questo minerale è così interessante per gli scienziati perché può formarsi in scenari in cui la silice è in soluzione con l'acqua, un processo simile allo scioglimento dello zucchero o del sale nell'acqua. Se c'è troppo sale o le condizioni cambiano, comincia a depositarsi sul fondo. Sulla Terra, la silice decade dalla soluzione in luoghi come i fondali oceanici o lacustri e può formarsi in sorgenti termali e geyser, in ambienti simili al Parco Nazionale di Yellowstone.

Gli ambienti ricchi di acqua nel sottosuolo di Marte avrebbero potuto fornire un rifugio sicuro dalle dure condizioni sulla superficie del pianeta, che è piuttosto inospitale rispetto alla Terra. Nel cratere Gale le temperature possono scendere sotto i -73 gradi Celaius nelle notti invernali, raggiungendo solo i 0 gradi Celsius nei pomeriggi più caldi. Il cratere Gale sperimenta anche molte più radiazioni rispetto alla superficie della Terra a causa dell'atmosfera marziana molto meno densa. Ogni giorno trascorso nel cratere Gale esporrebbe un essere umano a una dose di radiazioni cosmiche equivalente all'incirca a una radiografia del bacino. Poiché gli scienziati si aspettano che questo opale nel Gale Crater si sia formato nell'era moderna di Marte, queste reti di fratture potrebbero avere un grande potenziale per la vita più recente che avrebbe potuto prosperare sul pianeta.
"Date le diffuse reti di fratture scoperte nel Gale Crater, è ragionevole aspettarsi che queste condizioni del sottosuolo potenzialmente abitabili si estendano anche a molte altre regioni del Gale Crater e forse in altre regioni di Marte", ha detto Gabriel. "Questi ambienti si sarebbero formati molto tempo dopo che si prosciugarono gli antichi laghi nel cratere Gale".

Storie di acqua su Marte

L'opale si forma in ambienti ricchi d'acqua tuttavia, è stato trovato in fratture che si sono formate molto più tardi rispetto alla maggior parte delle rocce nel cratere Gale. Queste si sono formate in un antico ambiente lacustre. Ciò dimostra che l'acqua che ha interagito con gli aloni era presente nel sottosuolo molto più tardi e che era molto più diffusa di quanto pensassero i ricercatori.

Una volta che l'opale si forma, tende a maturare in una forma più cristallina se esposto all'acqua e a condizioni fluttuanti. Il fatto che questo opale fosse così ben conservato suggerisce che una volta che si è formato, non ci sia stata molta interazione con l'acqua successivamente. Le scoperte del rover Curiosity ci aiutano così a capire dove, quando e cosa succede all'acqua su Marte.

Una risorsa per i futuri esploratori

L'importanza di trovare l'opale su Marte avrà vantaggi per i futuri astronauti. Questa gemma è costituita prevalentemente da due componenti: silice e acqua, con quantità minori di impurità come il ferro. Poiché l'opale non è un minerale, l'acqua non è strettamente legata all'interno di una struttura cristallina. Ciò significa che se viene macinato e si applica calore, l'opale rilascia la sua acqua. In uno studio precedente, Gabriel e altri scienziati del rover Curiosity hanno dimostrato questo processo esatto.

Sebbene il team non sia in grado di eseguire una valutazione esaustiva del contenuto d'acqua in tutti gli aloni, gli esperimenti sui neutroni eseguiti su due di queste caratteristiche hanno dimostrano che un alone di un solo metro potrebbe ospitare all'incirca da 1 a 1,5 litri d'acqua nei primi 30 centimetri di superficie.

Sorprendentemente, l'opale nel cratere Gale trattiene l'acqua nonostante le condizioni secche dell'atmosfera moderna. Questa condizione, combinata con prove crescenti dai dati satellitari che mostrano la presenza di opale altrove su Marte, indica che questi materiali resilienti possono essere una grande risorsa per le future attività di esplorazione ovunque si trovino sul pianeta, soprattutto nella fascia equatoriale meno ricca di ghiaccio d'acqua rispetto alle regioni polari.