Gli scienziati potrebbero aver risolto il mistero della scomparsa di ghiaccio di anidride carbonica sulla calotta polare settentrionale di Marte e la sua ricomparsa improvvisa, rivelando un ciclo dell'acqua molto attivo. Il dottor Bernard Schmitt e il signor Thomas Appéré hanno presentato il loro studio al Planetary Science Congress europeo a Roma.
I depositi di ghiaccio stagionali sono uno dei processi metereologici marziani più importanti che giocano un ruolo importante nel ciclo dell'acqua del pianeta.
Ogni anno marziano, durante l'inverno, al nord e al sud, una parte significativa della condensa atmosferica si deposita sotto forma di gelo e neve sulla superficie.
Questi depositi di ghiaccio stagionali che possono raggiungere anche un metro di spessore, sono principalmente composti da biossido di carbonio con quantità minori di acqua e polvere.
Durante la primavera, sublimano, diventando un'importante fonte di vapore acqueo, in particolare nell'emisfero nord del pianeta.
Il Dr. Schmitt e i colleghi e il Dr. Thomas Appéré Sylvain Doute del Laboratoire de Planétologie de Grenoble, in Francia, hanno analizzato i dati rilevati con lo strumento OMEGA a bordo di Mars Express, in due regioni del nord marziano.
Durante la prima fase della missione di Mars Express (ESA), è stata monitorita l'evoluzione dei depositi stagionali con le rilevazioni di albedo (riflettività) e con le variazioni di temperatura della superficie, quando i depositi di ghiaccio appaiono molto più chiari e sono più freddi rispetto al terreno circostante.
"Ma noi non potevano rilevare la loro esatta composizione e il modo in cui sono stati distribuiti sul pianeta. Le osservazioni nel vicino infrarosso, come ad esempio i dati di OMEGA, sono molto migliori per la rilevazione di forte presenza di acqua e anidride carbonica ghiacciate", dice il sig Appéré.
La prima regione marziana che gli scienziati hanno osservato si trova su Gemina Lingula, un altopiano del Nord, con una peculiare evoluzione dei depositi di ghiaccio di anidride carbonica.
"Durante la primavera, la presenza di ghiaccio scompare dai nostri dati, ma la temperatura superficiale è ancora abbastanza freddo per sostenere in abbondanza la CO2 allo stato ghiacciato.
"Siamo giunti alla conclusione che deve essere presente uno spesso strato di qualcos'altro, polvere e ghiaccio d'acqua.
Se fosse polvere nasconderebbe il ghiaccio d'acqua e la superficie del pianeta sarebbe diventata più scura. Non essendo accaduto nulla di tutto ciò siamo giunti alla conclusione che uno strato di ghiaccio d'acqua si nascondeva sotto quello di CO2.
Abbiamo dovuto aspettare fino a quando il clima fosse divenuto abbastanza caldo per far vaporizzare l'acqua e l'anidride carbonica per lasciare tracce anche nei nostri dati", spiega il dottor Schmitt.
Ma da dove proviene questo strato di ghiaccio d'acqua?
Poco dopo l'inizio della primavera, la radiazione solare che colpisce la superficie di Marte scalda a sufficienza la distesa di ghiaccio di CO2 sul livello superiore per indurlo a vaporizzare.
Ma il ghiaccio d'acqua ha temperature più elevate per sublimare, quindi uno strato a grana fine di ghiaccio d'acqua lentamente nasconde il ghiaccio di biossido di carbonio sotto di esso.
"Un livello di soli 2 decimi di millimetro di spessore è sufficiente a nascondere completamente la CO2 di ghiaccio. Anche l'acqua che è vaporizzata alle latitudini più calde, condensandosi e venendo intrappolata dalla CO2", dice il signor Appéré.
La seconda regione analizzata dal team si trova nella struttura a spirale della calotta Nord. Anche qui è stata osservata una situazione simile ma il ghiaccio di anidride carbonica riappare molto rapidamente dopo la sua scomparsa iniziale.
"Questo gioco non ha molto senso per noi. Non è abbastanza freddo per il condensamento del il CO2 né abbastanza caldo per la sublimazione del ghiaccio d'acqua" spiega il Dott. Schmitt.
"Siamo giunti alla conclusione che in qualche modo lo strato di ghiaccio d'acqua è stato rimosso. La topografia della calotta Nord permanente è adatta alla formazione di forti venti catabatico (in discesa) venti. Aymeric Spiga ha usato un modello dal Laboratoire de Dynamique Meteorologie du CNRS in cui sono stati simulati quei venti in discesa, confermando l'improvvisa riapparizioni di CO 2 di ghiaccio dove essi soffiano" dice Mr. Appéré.
Dr. Schmitt conclude: "Per decifrare i cicli dell'acqua presenti e passati su Marte e migliorare i nostri modelli meteorologici è necessario avere una buona comprensione della dinamica stagionale dei depositi di ghiaccio, come cambiano nello spazio e nel tempo. Siamo certi che i nostri risultati daranno un contributo significativo in questa direzione".
I depositi di ghiaccio stagionali sono uno dei processi metereologici marziani più importanti che giocano un ruolo importante nel ciclo dell'acqua del pianeta.
Ogni anno marziano, durante l'inverno, al nord e al sud, una parte significativa della condensa atmosferica si deposita sotto forma di gelo e neve sulla superficie.
Questi depositi di ghiaccio stagionali che possono raggiungere anche un metro di spessore, sono principalmente composti da biossido di carbonio con quantità minori di acqua e polvere.
Durante la primavera, sublimano, diventando un'importante fonte di vapore acqueo, in particolare nell'emisfero nord del pianeta.
Il Dr. Schmitt e i colleghi e il Dr. Thomas Appéré Sylvain Doute del Laboratoire de Planétologie de Grenoble, in Francia, hanno analizzato i dati rilevati con lo strumento OMEGA a bordo di Mars Express, in due regioni del nord marziano.
Durante la prima fase della missione di Mars Express (ESA), è stata monitorita l'evoluzione dei depositi stagionali con le rilevazioni di albedo (riflettività) e con le variazioni di temperatura della superficie, quando i depositi di ghiaccio appaiono molto più chiari e sono più freddi rispetto al terreno circostante.
"Ma noi non potevano rilevare la loro esatta composizione e il modo in cui sono stati distribuiti sul pianeta. Le osservazioni nel vicino infrarosso, come ad esempio i dati di OMEGA, sono molto migliori per la rilevazione di forte presenza di acqua e anidride carbonica ghiacciate", dice il sig Appéré.
La prima regione marziana che gli scienziati hanno osservato si trova su Gemina Lingula, un altopiano del Nord, con una peculiare evoluzione dei depositi di ghiaccio di anidride carbonica.
"Durante la primavera, la presenza di ghiaccio scompare dai nostri dati, ma la temperatura superficiale è ancora abbastanza freddo per sostenere in abbondanza la CO2 allo stato ghiacciato.
"Siamo giunti alla conclusione che deve essere presente uno spesso strato di qualcos'altro, polvere e ghiaccio d'acqua.
Se fosse polvere nasconderebbe il ghiaccio d'acqua e la superficie del pianeta sarebbe diventata più scura. Non essendo accaduto nulla di tutto ciò siamo giunti alla conclusione che uno strato di ghiaccio d'acqua si nascondeva sotto quello di CO2.
Abbiamo dovuto aspettare fino a quando il clima fosse divenuto abbastanza caldo per far vaporizzare l'acqua e l'anidride carbonica per lasciare tracce anche nei nostri dati", spiega il dottor Schmitt.
Ma da dove proviene questo strato di ghiaccio d'acqua?
Poco dopo l'inizio della primavera, la radiazione solare che colpisce la superficie di Marte scalda a sufficienza la distesa di ghiaccio di CO2 sul livello superiore per indurlo a vaporizzare.
Ma il ghiaccio d'acqua ha temperature più elevate per sublimare, quindi uno strato a grana fine di ghiaccio d'acqua lentamente nasconde il ghiaccio di biossido di carbonio sotto di esso.
"Un livello di soli 2 decimi di millimetro di spessore è sufficiente a nascondere completamente la CO2 di ghiaccio. Anche l'acqua che è vaporizzata alle latitudini più calde, condensandosi e venendo intrappolata dalla CO2", dice il signor Appéré.
La seconda regione analizzata dal team si trova nella struttura a spirale della calotta Nord. Anche qui è stata osservata una situazione simile ma il ghiaccio di anidride carbonica riappare molto rapidamente dopo la sua scomparsa iniziale.
"Questo gioco non ha molto senso per noi. Non è abbastanza freddo per il condensamento del il CO2 né abbastanza caldo per la sublimazione del ghiaccio d'acqua" spiega il Dott. Schmitt.
"Siamo giunti alla conclusione che in qualche modo lo strato di ghiaccio d'acqua è stato rimosso. La topografia della calotta Nord permanente è adatta alla formazione di forti venti catabatico (in discesa) venti. Aymeric Spiga ha usato un modello dal Laboratoire de Dynamique Meteorologie du CNRS in cui sono stati simulati quei venti in discesa, confermando l'improvvisa riapparizioni di CO 2 di ghiaccio dove essi soffiano" dice Mr. Appéré.
Dr. Schmitt conclude: "Per decifrare i cicli dell'acqua presenti e passati su Marte e migliorare i nostri modelli meteorologici è necessario avere una buona comprensione della dinamica stagionale dei depositi di ghiaccio, come cambiano nello spazio e nel tempo. Siamo certi che i nostri risultati daranno un contributo significativo in questa direzione".
A cura di Arthur McPaul
Link:
"http://www.sciencedaily.com/releases/2010/09/100922124546.htm"
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