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MARSIS
La sonda Mars Express con le antenne radar di MARSIS
completamente estese. (Foto: ESA)

A due anni dalla scoperta di un lago sotto la calotta polare meridionale del pianeta Marte, pubblicata nel 2018 nella prestigiosa rivista scientifica Science da un gruppo di ricercatori e tecnici italiani, un team formato da ricercatori dell'Università Roma Tre, del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR-IREA, Napoli), dell'Università Jacobs (Brema, Germania), della University of Southern Queensland (Centre for Astrophysics: Toowoomba, Australia) e dell'Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), ha trovato prova ulteriore dell'esistenza di laghi di acqua salata intrappolati sotto il ghiaccio del Polo Sud marziano.

Oggi un nuovo articolo, "Multiple subglacial water bodies below the south pole of Mars unveiled by new MARSIS data", pubblicato sulla rivista scientifica Nature Astronomy, spiega come l’acquisizione ed analisi di nuovi dati radar abbia rivelato risultati inaspettati.

In questo nuovo lavoro, l’analisi ha riguardato dati acquisiti dal radar MARSIS (Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding) nel corso di più campagne dal 2010 al 2019, in un’area di 250×300 km2 che include il lago salato precedentemente individuato nel lavoro del 2018.

L’analisi dei dati ha confermato la presenza del lago e fornito risultati che mostrano la presenza di tre nuove aree caratterizzate da pozze liquide. Va sottolineato come la metodologia di analisi dati impiegata è quella comunemente utilizzata con i georadar per rilevare la presenza di laghi subglaciali in Antartide, Canada e Groenlandia. Pertanto, la metodologia di elaborazione impiegata nel presente lavoro è completamente diversa da quella utilizzata nel lavoro apparso su Science e aumenta la confidenza nei risultati dei due lavori.

La possibilità di estesi corpi idrici ipersalini su Marte è particolarmente eccitante a causa del potenziale per l'esistenza di vita microbica. I corpi di acqua alla base del Polo Sud marziano rappresentano aree di potenziale interesse astrobiologico e sarebbe auspicabile che future missioni su Marte si focalizzino su questa regione per acquisire nuovi dati in relazione al sistema idrologico basale, alla sua chimica e a tracce di attività astrobiologica.

La scoperta è frutto del lavoro di un team multidisciplinare composto da tredici ricercatori tra fisici, geologi ed ingegneri, nel quale è coinvolto anche Francesco Soldovieri dell’Istituto per il rilevamento elettromagnetico dell’ambiente (Irea) del Cnr: "Il mio contributo ha riguardato principalmente due aspetti della ricerca: primo l’interpretazione geofisica dei risultati derivanti dall’analisi dati per l’individuazione dei laghi di acqua salata; secondo, lo sviluppo e l’impiego di un approccio di inversione, basato su una modellistica elettromagnetica, che ha consentito di stimare il valore di permittività dielettrica delle zone sottosuperficiali indagate, parametro chiave per distinguere le pozze di acqua dal restante sottosuolo secco".


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340x238 mars expressL’IREA-CNR è nel team multidisciplinare, autore di una importante scoperta riguardante l’evidenza di acqua liquida nel sottosuolo di Marte alla profondità di circa 1.5 km. Questa scoperta è stata possibile grazie ad un’indagine condotta mediante il radar italiano MARSIS (da Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding) a bordo della sonda europea Mars Express.

MARSIS (Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding) è un radar sounder, ovvero un radar che opera a frequenze comprese tra 1.5 e 5 MHz. In virtù delle basse frequenze adoperate, e delle caratteristiche trasparenti dei ghiacci, MARSIS è capace di sondare il sottosuolo di Marte fino alla profondità di 4-5 km e per più di 12 anni il radar ha investigato le calotte polari del pianeta rosso in cerca di indizi di acqua liquida.

Il lavoro che testimonia questa scoperta, di cui è co-autore Francesco Soldovieri dell’IREA-CNR, è stato pubblicato sulla rivista scientifica Science. Nella pubblicazione il team composto da ricercatori appartenenti a centri di ricerca ed università italiane (INAF, Università degli studi Roma Tre, ASI, Università D’Annunzio Chieti-Pescara, CNR e Sapienza Università di Roma), mostra per la prima volta, la prova dell’esistenza di acqua liquida nel sottosuolo marziano. I dati di MARSIS indicano che probabilmente l’acqua è salata poiché alla profondità di 1.5 km, dove l’acqua è stata identificata, la temperatura è sicuramente ben al di sotto di 0°C. I sali, che probabilmente sono simili quelli che la sonda NASA Phoenix ha trovato nel ghiaccio della zona circumpolare nord, agiscono da “antigelo” aiutando a mantenere l’acqua allo stato liquido. Inoltre, potrebbero esserci altre zone con condizioni favorevoli alla presenza di acqua in profondità su Marte ed il team coinvolto nella scoperta continuerà ad investigare.

Lo studio ha riguardato la regione del Planum Australe, per la quale sono stati analizzati i dati acquisiti da MARSIS nel periodo tra il maggio 2012 ed il dicembre 2015. I profili radar raccolti su questa area hanno mostrato caratteristiche peculiari e permesso di identificare una area di circa 20km quadrati (centrata nella zona con le seguenti coordinate: 193°E e 81°S), nella quale la sottosuperficie è molto riflettente, al contrario di ciò che succede nelle aree circostanti. Nello specifico, l’IREA-CNR ha partecipato all’analisi quantitativa dei segnali radar, mediante modellistica elettromagnetica inversa, per arrivare a determinare la permittività dielettrica dello strato riflettente. Questa parte del lavoro, durata quasi 4 anni, ha consentito di determinare che la permittività dielettrica dell’area altamente riflettente è maggiore di 15, perfettamente in accordo con la presenza di materiali che contengono notevoli quantità di acqua liquida.

 

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