Marte, il ghiaccio del polo nord è molto più puro di quanto si stimasse

Un nuovo calcolo ridimensiona la polvere contenuta nel ghiaccio del polo nord di Marte: secondo l'analisi pubblicata su npj Space Exploration, quel ghiaccio d'acqua contiene meno del 3% di polvere in massa, con una stima massima intorno al 2,2%, mentre lavori precedenti indicavano per alcune aree fino al 25%. Il caso più evidente è il cratere Korolev, passato da una stima di circa il 22% a circa lo 0,4% nello strato superiore e allo 0,02% nel ghiaccio a grana grossa sottostante.

Il divario non nasce da nuove osservazioni, ma dal modo in cui dallo spettro si ricostruiscono le proprietà della superficie. La luminosità del ghiaccio dipende insieme dalla dimensione dei grani, da quella delle particelle di polvere, dalla loro concentrazione e dalla disposizione degli strati. Gli autori hanno assunto particelle di polvere con raggio di circa 1,6 micrometri: particelle più fini incidono maggiormente sulla riflessione della luce visibile e ne servono quindi meno per riprodurre la luminosità osservata. Khuller ha raccontato che il metodo fino ad allora prevalente era stato concepito per studiare il suolo lunare e, sperimentato sulla Terra, aveva dato risultati che parevano sbagliati. Con Pari Mohan, neolaureata in geoscienze, l'autore ha ripreso un approccio di Steve Warren, studioso di neve e ghiaccio.

Alla base della revisione ci sono i dati di OMEGA (Mars Express) e CRISM (MRO), oltre alle misure della missione Phoenix del 2008, inseriti in un modello di trasferimento radiativo che tiene conto della stratificazione del ghiaccio; i nuovi valori risultano più coerenti con i dati radar sulla coltre glaciale settentrionale. Gli autori ipotizzano che strati relativamente puliti, con una quota di polvere tra lo 0,05 e lo 0,5%, si alternino a strati «marcatori» più sporchi, dove la polvere arriva a decine di punti percentuali. Quanto alle variazioni stagionali di luminosità, in primavera e all'inizio dell'estate il ghiaccio è coperto da un velo di brina a grana fine con l'1-2% di polvere, che sublimando lascia scoperto ghiaccio più pulito e a grana grossa; a Korolev il passaggio comincia prima, per via della latitudine e del microclima locale.

Stime più accurate dovrebbero servire a modellare il bilancio energetico delle regioni polari, la stabilità del ghiaccio e l'evoluzione climatica di Marte, con possibili ricadute pratiche per l'impiego del ghiaccio da parte di future basi. Un lavoro precedente degli stessi autori aveva suggerito che gli strati di polvere e ghiaccio possano riunire condizioni favorevoli alla vita: gli strati scuri trattengono la luce solare e potrebbero formare sacche di acqua di disgelo, arricchite dai nutrienti della polvere, come accade sulla Terra in estate. «Perché un pianeta ha vita e l'altro no?», si chiede Khuller. Il prossimo passo dichiarato è estendere i metodi messi a punto ad altre regioni del pianeta.