Crateri sepolti e ghiaccio sotterraneo.
Il radar di Mars Express svela gli abissi di Marte

I primi risultati includono dati su crateri da impatto sepolti, risultati sui depositi stratificati al Polo Nord e, infine, indizi circa la presenza di ghiaccio di acqua nelle profondità del sottosuolo marziano.

Fino a oggi i livelli sottosuperficiali di Marte sono stati territorio inesplorato. I soli mezzi per dare qualche rapida occhiata sotto la sua superficie erano l’analisi dei crateri da impatto, delle scarpate e delle montagne e la mappatura geologica della crosta.

Con poche misure di qualche settimana eseguite nottetempo nel corso dell’ultima estate, lo strumento MARSIS - the Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionospheric Sounding a bordo della navicella Mars Express – sta già modificando la nostra percezione del Pianeta Rosso, aggiungendo alla nostra conoscenza la terza dimensione che ci mancava: la profondità.

I primi risultati mettono in evidenzia una struttura quasi circolare di circa 250 km di diametro, appena sotto la superficie delle terre settentrionali della regione Chryse Planitia, a medie latitudini. Gli scienziati l’hanno interpretata come un bacino da impatto sepolto, che potrebbe contenere uno spesso strato di materiale ricco di ghiaccio di acqua.

Per tratteggiare questo suo primo ritratto del sottosuolo marziano, il team di MARSIS ha studiato gli eco delle onde radio emesse dal radar, penetrate attraverso la superficie e quindi rimbalzate all’indietro in modo caratteristico.

Gli eco danno vita a un quadro complessivo che include archi parabolici e un addizionale piano di riflessione parallelo al suolo, lungo 160 km. Gli archi parabolici corrispondono a strutture ad anello, che possono essere interpretate come bordi di uno o più bacini da impatto. Altri eco mostrano strutture che potrebbero essere i bordi crollati di un cratere.

La riflessione piatta è consistente con un interfaccia che separa il basamento del bacino, a una profondità di 1,5-2,5 km, da uno strato superiore di materiale diverso. Nell’analisi di questa riflessione, gli scienziati non escludono l’intrigante possibilità che si tratti di un materiale di bassa densità, ricco di acqua, che potrebbe, almeno parzialmente riempire il bacino.

“Il rilevamento di un grande bacino da impatto sepolto suggerisce che i dati di MARSIS possono essere usati per svelare un’intera popolazione di crateri da impatto nelle terre del nord o un qualsiasi altro posto del pianeta,” afferma Jeffrey Plaut, co-Principal Investigator di MARSIS. “Questo ci può spingere a riconsiderare la nostra cronologia della formazione e della superficie di Marte”.

MARSIS ha scandagliato anche i depositi stratificati che si circondano il Polo Nord di Marte, in un’area compresa fra 10º e 40º longitudine Est. Gli strati interni e la base di questi depositi non hanno una buona esposizione. Le interpretazioni precedenti potevano essere basate solo su misure topografiche, su immagini e in generale su tecniche di superficie.

Due eco intensi e distinti che provengono da questa area corrispondono a una riflessione superficiale e a un’interfaccia sottosuperficiale tra due materiali diversi. Dall’analisi dei due eco, gli scienziati sono riusciti a dedurne il probabile scenario: due strati di ghiaccio di acqua quasi puro, speso oltre un 1 km che sovrasta uno strato più profondo di regolite basaltica. Questa conclusione sembra scartare l’ipotesi di una zona di fusione alla base dei depositi stratificati del nord.

Fino a oggi, il MARSIS non ha raccolto nessuna evidenza convincente della presenza di acqua liquida su Marte, ma le ricerche sono appena iniziate. “MARSIS sta già dimostrando la sua capacità di riconoscere strutture e strati nel sottosuolo di Marte che non sono rivelabili con nessun altro tipo di sensore passato o presente,” dice Giovanni Picardi, MARSIS Principal Investigator.

“MARSIS sta mantenendo l’eccitante promessa di mettere sulla buona strada e forse di risolvere un numero molto grande di questioni aperte di enorme rilevanza e significato cosmico.”

Nota per gli editori

Le scoperte sono apparse nel numero di Science del 30 novembre, con il titolo ‘Radar soundings of the subsurface of Mars’.

Gli autori sono: G. Picardi, D. Biccari, M. Cartacci, A. Cicchetti and R. Seu (Univ. of Rome, 'La Sapienza', Italy); J.J. Plaut, A.B. Ivanov, W.T.K. Johnson, R.L. Jordan and A. Safaeinili (NASA/JPL, Pasadena, USA); O. Bombaci, D. Calabrese and E. Zampolini (Alcatel Alenia Space, Italy); S.M. Clifford and E. Heggy (Lunar and Planetary Institute, Houston, USA); P. Edenhofer (Ruhr-Univ. Bochum, Germany), W.M. Farrell (NASA GSFC, Greenbelt, USA); C. Federico and A. Frigeri (Univ. of Perugia, Italy); D.A. Gurnett, R.L. Huff and D.L. Kirchner (Univ. of Iowa, USA); T. Hagfors and E. Nielsen (Max Planck Institute for Solar System Research, Lindau, Germany); A. Herique, W. Kofman (Lab. de Planetologie de Grenoble, France); C.J. Leuschen (J. Hopkins Univ., Laurel, USA); R. Orosei and G. Vannaroni (Istituto Nazionale di Astrofisica, Rome, Italy); E. Pettinelli (Univ. of Rome 3, Italy); R.J. Phillips (Washington Univ., St. Louis, USA), D. Plettemeier (Tech. Univ. Dresden, Germany), E.R. Stofan (Proxemy Research, Laytonsville, USA); T.R. Watters (Smithsonian Institute, Washington DC, USA).

Mars Express è stato lanciato il 2 giungo 2003 ed è in orbita intorno a Marte dal dicembre 2003. Il 19 settembre, l’ESA ha deciso di estendere la missione di un anno marziano (23 mesi), a partire dal dicembre 2005.

Per ulteriori informazioni:

Giovanni Picardi, MARSIS Principal Investigator
Univ. di Roma 'La Sapienza'
E-mail: picar@infocom.uniroma1.it

Jeffrey Plaut, MARSIS Co-Principal Investigator, NASA/JPL
E-mail: plaut@jpl.nasa.gov

Donald Gurnett, MARSIS Co-Investigator for ionosphere studies
E-mail: Donald-Gurnett@uiowa.edu

Agustin Chicarro, ESA Mars Express Project Scientist
E-mail: agustin.chicarro@esa.int

Fred Jansen, ESA Mars Express Mission Manager
E-mail: fjansen@rssd.esa.int

Enrico Flamini, ASI Mars Express Mission Manager
E-mail: enrico.flamini@asi.it