Un recente studio ha rivelato che l’antico Marte aveva un tasso di ricarica delle acque sotterranee estremamente basso, suggerendo che, nonostante le evidenze di acqua sulla sua superficie, il regime idrico del pianeta era molto diverso da quello terrestre. Questa scoperta, ottenuta attraverso vari metodi di modellazione, mette in luce le difficoltà nel comprendere il passato idrologico di Marte e ha implicazioni per le future esplorazioni e la ricerca di risorse idriche.
La ricarica delle acque sotterranee su Marte
Indipendentemente dalla complessità dei metodi utilizzati, i risultati hanno convergono sulla stessa risposta: una ricarica media delle acque sotterranee di soli 0,03 millimetri all’anno. Ciò significa che, secondo il modello, solo una media di 0,03 millimetri all’anno di pioggia poteva infiltrarsi nell’acquifero e produrre ancora le forme del terreno osservate oggi sul pianeta.
A titolo di confronto, il tasso annuale di ricarica delle acque sotterranee per gli acquiferi di Trinity e Edwards-Trinity Plateau, che forniscono acqua a San Antonio, varia generalmente da 2,5 a 50 millimetri all’anno, ovvero da 80 a 1.600 volte il tasso di ricarica dell’acquifero marziano calcolato dai ricercatori.
Ci sono diverse potenziali ragioni per tassi così bassi di flusso delle acque sotterranee, ha detto l’autore principale Eric Hiatt, dottorando alla Jackson School of Geosciences. Quando pioveva, l’acqua poteva essere stata trasportata principalmente come deflusso superficiale attraverso il paesaggio marziano. Oppure potrebbe semplicemente non essere piovuto molto.
Implicazioni per il clima marziano e l’esplorazione
Questi risultati possono aiutare gli scienziati a restringere le condizioni climatiche in grado di produrre pioggia nell’antico Marte. Suggeriscono inoltre un regime idrico sul Pianeta Rosso molto diverso da quello esistente sulla Terra oggi.
“Il fatto che le acque sotterranee non siano un processo così importante potrebbe significare che altri fattori lo sono,” ha detto Hiatt. “Potrebbe amplificare l’importanza del deflusso superficiale, o potrebbe significare che semplicemente non pioveva tanto su Marte. Ma è fondamentalmente diverso da come pensiamo all’acqua sulla Terra.”
I modelli utilizzati nello studio funzionano simulando il flusso delle acque sotterranee in un ambiente di “stato stazionario” dove l’entrata e l’uscita dell’acqua nell’acquifero sono bilanciate. Gli scienziati hanno poi modificato i parametri che influenzano il flusso – ad esempio, dove cade la pioggia o la porosità media della roccia – e osservato quali altre variabili avrebbero dovuto cambiare per mantenere lo stato stazionario e quanto fossero plausibili tali cambiamenti.
Sebbene altri ricercatori abbiano simulato il flusso delle acque sotterranee su Marte utilizzando tecniche simili, questo modello è il primo a incorporare l’influenza degli oceani che esistevano sulla superficie di Marte più di tre miliardi di anni fa nei bacini di Hellas, Argyre e Borealis.
Lo studio incorpora anche dati topografici moderni raccolti da satelliti. Il paesaggio moderno, ha detto Hiatt, conserva ancora una delle caratteristiche topografiche più antiche e influenti del pianeta: una differenza estrema di elevazione tra l’emisfero settentrionale – le pianure – e l’emisfero meridionale – gli altopiani – nota come “grande dicotomia”. La dicotomia conserva segni di passati eventi di risalita delle acque sotterranee in cui l’acqua sotterranea risaliva dall’acquifero alla superficie. I ricercatori hanno utilizzato marcatori geologici di questi eventi passati per valutare i diversi risultati dei modelli.
Attraverso diversi modelli, i ricercatori hanno trovato che il tasso medio di ricarica delle acque sotterranee di 0,03 millimetri all’anno corrisponde più da vicino a ciò che è noto sul record geologico.
La ricerca non riguarda solo la comprensione del passato del Pianeta Rosso. Ha implicazioni anche per le future esplorazioni di Marte. Comprendere il flusso delle acque sotterranee può aiutare a informare dove trovare acqua oggi, ha detto Hiatt. Che si stia cercando segni di vita antica, cercando di sostenere esploratori umani o producendo carburante per razzi per tornare a casa sulla Terra, è essenziale sapere dove è più probabile trovare l’acqua.
Il finanziamento per la ricerca è stato fornito dalla NASA, dall’Università del Texas Institute for Geophysics e dal UT Center for Planetary Habitability.
