Un paesaggio antico e sepolto emerge dalle profondità di Marte
In profondità, sotto la polvere rossastra di Marte, si nasconde un paesaggio antico che nessuno si aspettava di trovare. Nuove misurazioni del rover Perseverance della NASA rivelano tracce di fiumi e laghi scomparsi da miliardi di anni, riscrivendo completamente ciò che pensavamo di sapere sulla storia dell'acqua sul Pianeta Rosso.
La regione attorno al cratere Jezero è rimasta bagnata molto più a lungo di quanto gli scienziati avessero mai ipotizzato. Sotto la superficie emerge un intero sistema fluviale sepolto, apparentemente più antico del celebre paesaggio deltizio che il rover percorre oggi.
Perseverance esplora per la prima volta le viscere di Marte
Perseverance è atterrato nel cratere Jezero nel febbraio 2021. Si tratta di un cratere da impatto di circa 45 chilometri di diametro che, osservato dall'orbita, mostrava già da tempo segni inequivocabili: era probabilmente un antico lago alimentato da un fiume che vi entrava attraverso una vasta apertura.
Poco dopo l'atterraggio, il rover ha confermato quella teoria. Fotocamere e strumenti scientifici hanno individuato depositi di carbonati sul fondo del cratere, rocce che si formano tipicamente a contatto con l'acqua. Perseverance ha poi rivelato la straordinaria struttura a strati della zona del delta visibile in superficie, esattamente nel punto in cui l'antico fiume sfociava nel lago.
Queste scoperte descrivono un'epoca in cui Marte era un pianeta più caldo e umido, con acqua scorrente in superficie e condizioni potenzialmente favorevoli allo sviluppo di forme di vita elementari. Tuttavia, fino ad ora, tutte le prove provenivano esclusivamente dalle rocce affioranti in superficie.
Il georadar: uno scanner del sottosuolo su ruote
Per scoprire cosa si cela al di sotto, Perseverance è stato equipaggiato con uno strumento che geofisici e archeologi terrestri utilizzano da decenni: un radar a penetrazione del suolo, comunemente detto georadar. Il principio è simile a quello di una radiografia, ma applicato al sottosuolo tramite onde radio.
Il radar emette brevi impulsi di radiazione elettromagnetica nel terreno. Questi impulsi si propagano attraverso le rocce e rimbalzano sulle superfici di contatto tra strati diversi, ad esempio tra fango fine e sabbia più grossolana. Un ricevitore installato sul rover capta i segnali riflessi.
Misurando i tempi di percorrenza degli impulsi e analizzando l'intensità degli echi, i ricercatori ricostruiscono una sezione trasversale del sottosuolo. Le frequenze elevate forniscono molti dettagli ma penetrano meno in profondità, mentre le frequenze basse raggiungono strati più profondi, restituendo però un'immagine meno nitida.
Con questo radar, Perseverance riesce a "guardare" fino a circa 35 metri al di sotto della superficie marziana, senza perforare nemmeno una roccia.
Sulla Terra, tecnologie simili vengono impiegate per individuare strutture archeologiche sepolte, verificare la stabilità di argini e strade oppure mappare cavità sotterranee e faglie. Su Marte svolge oggi esattamente lo stesso ruolo: esplorare il sottosuolo in modo sicuro e non invasivo.
Sotto il fondo del cratere si cela un paesaggio fluviale dimenticato
Mentre Perseverance percorreva il bordo esterno del cratere Jezero, il radar registrava passo dopo passo la struttura del sottosuolo. Gli scienziati hanno elaborato quei dati trasformandoli in sezioni trasversali, come se si tagliassero enormi fette di terreno per osservarle di lato.
In quelle immagini radar sono emerse strutture chiaramente organizzate: pacchi di strati inclinati, forme curve che ricordano in modo sorprendente antichi letti fluviali e depositi deltizi. I ricercatori hanno identificato diversi possibili paesaggi:
- canali fluviali meandriformi che si snodavano in ampie anse attraverso una pianura
- un conoide alluvionale, dove l'acqua depositava sedimenti espandendosi a ventaglio
- una rete di corsi d'acqua ramificati, paragonabile ai fiumi intrecciati presenti sulla Terra
Tutte queste strutture si trovano al di sotto dell'attuale zona del delta visibile in superficie. Ciò indica molteplici fasi di attività idrica: prima un sistema antico di fiumi e delta, poi quello più recente già noto dalle fotografie di Marte.
Gli strati sepolti raccontano una storia dell'acqua complessa, articolata in capitoli distinti, non un unico breve episodio umido.
La cronologia dell'acqua su Marte si sposta ancora più indietro nel tempo
I dati radar suggeriscono che un sistema ricco d'acqua era già attivo in epoca remotissima nella storia di Marte, nella regione di Jezero e nei suoi dintorni. I ricercatori collegano queste strutture all'inizio del periodo geologico chiamato Noachiano, approssimativamente compreso tra 4,2 e 3,7 miliardi di anni fa.
Il delta visibile nella parte occidentale del cratere sembra invece più recente: si sarebbe formato verso la fine del Noachiano o all'inizio del periodo successivo, l'Esperiano (circa 3,7-3,5 miliardi di anni fa). Questo significa che la regione non ha vissuto una sola breve fase umida, bensì un periodo molto più lungo durante il quale l'acqua continuò a tornare ciclicamente.
Di conseguenza, si amplia anche la finestra temporale in cui l'ambiente potrebbe essere stato abitabile. Più a lungo rimane presente acqua liquida, maggiori sono le probabilità che si avviino processi chimici in grado di favorire la nascita della vita, o che eventuali forme di vita possano mantenersi nel tempo.
Perché questa scoperta è così entusiasmante per la ricerca della vita
Per gli astrobiologi, l'acqua rimane il parametro fondamentale: dove c'è stata acqua liquida abbastanza a lungo, la vita microbica ha potuto esistere o potrebbe esserlo stata. I nuovi risultati suggeriscono che Jezero non era semplicemente un vecchio laghetto, ma un'area dinamica in cui i fiumi continuavano ad apportare sedimenti in modo ricorrente.
Un sistema fluviale attivo crea condizioni particolarmente favorevoli:
| Processo | Cosa produce |
|---|---|
| Apporto di sedimenti | Distribuzione di minerali che possono fungere da nutrienti |
| Rapido seppellimento del materiale | Maggiori probabilità di conservazione di eventuali tracce biologiche negli strati |
| Fluttuazioni del livello dell'acqua | Alternanza di periodi umidi e secchi, favorevole a processi chimici complessi |
Il compito principale di Perseverance è raccogliere campioni di roccia che una futura missione potrà riportare sulla Terra. Grazie al radar, il team sa ora con molto maggiore precisione quali strati siano più interessanti: non solo il delta visibile in superficie, ma anche le strutture più antiche sepolte al di sotto.
Come i ricercatori sono così sicuri della loro interpretazione
Un'immagine radar non è una fotografia; interpretare i suoi schemi complessi richiede grande esperienza. I team confrontano quindi i dati con esempi terrestri: antichi delta fluviali, conoidi alluvionali in zone aride e reti fluviali sugli altopiani.
Questo confronto permette di riconoscere pattern caratteristici, come strati inclinati che indicano acqua corrente che deposita sedimenti in modo continuo, oppure transizioni brusche tra granuli grossi e fini compatibili con variazioni della velocità del flusso. La struttura rilevata a Jezero presenta numerose di queste caratteristiche distintive.
Inoltre, i risultati radar si accordano perfettamente con quanto osservato in precedenza in superficie. I minerali, gli strati sedimentari e la forma del delta visibile sono tutti coerenti con una lunga storia idrica. Questo rende la spiegazione basata su antichi sistemi fluviali quella più convincente e solida.
Cosa significa tutto questo per le future missioni su Marte
L'approccio con il georadar merita di essere replicato e potenziato. I rover futuri, e forse anche le missioni con equipaggio umano, potranno utilizzare strumenti radar più avanzati e con maggiore profondità di penetrazione per individuare riserve sotterranee, antichi laghi e altre strutture di interesse, ancora prima di iniziare a perforare.
I vantaggi sono sia pratici che scientifici:
- gli astronauti potranno scegliere siti di atterraggio e percorsi più sicuri
- i team di ricerca potranno prelevare campioni mirati da strati specifici
- eventuali riserve sotterranee di ghiaccio o depositi salini diverranno più facilmente identificabili
Per chi segue l'esplorazione di Marte, questa ricerca offre anche l'occasione di familiarizzare con alcuni concetti chiave. I geofisici parlano spesso di frequenza: il numero di vibrazioni o impulsi al secondo. Una frequenza più alta significa lunghezze d'onda più corte, più dettaglio, ma minore profondità di penetrazione. Allo stesso modo ritorna il concetto di onda elettromagnetica: radiazione come onde radio, luce visibile e raggi X, tutte varianti dello stesso tipo di onda fisica.
Applicando sistematicamente queste tecniche, Marte si trasforma gradualmente da un lontano punto rosso nel cielo in un paesaggio geologicamente leggibile. Sotto il sottile strato di polvere e roccia si cela una storia in cui l'acqua, e forse la vita, ha avuto un ruolo molto più significativo di quanto si sia creduto per lungo tempo.
