Nuovi dati stanno sfidando ciò che gli scienziati sapevano in precedenza su una delle caratteristiche geologiche più giovani del Pianeta Rosso. Questa caratteristica è Athabasca Valles, un sistema di valli scolpite in pianure vulcaniche su Marte. Il sistema di Athabasca Valles offre importanti intuizioni sulla storia dell’acqua sul Pianeta Rosso, e le sue caratteristiche vulcaniche, come i coni senza radici simili a crateri, suggeriscono brevi episodi nel passato di Marte in cui l’acqua scorreva sulla sua superficie. Questi piccoli cumuli conici si sono formati quando la lava ha interagito in modo esplosivo con l’acqua o il ghiaccio, segnando la presenza di ghiaccio sotterraneo vicino alla superficie al momento dell’eruzione. Le nuove scoperte sollevano domande sulla storia di Marte, suggerendo che le inondazioni antiche fossero molto più colossali di quanto si credesse in precedenza, o che il clima del pianeta una volta supportasse acqua più estesa e persistente di quanto gli scienziati immaginassero.
“La posizione attuale e passata del ghiaccio d’acqua è un pezzo importante della storia di Marte,” ha detto Colin Dundas, un geologo ricercatore presso l’U.S. Geological Survey. “Comprendere questa storia è un obiettivo […] perché può dirci qualcosa sull’abitabilità di Marte, sul suo clima e su dove il ghiaccio potrebbe essere trovato dagli esploratori oggi.” La presenza di lava introduce una sfida significativa nel decifrare la storia geologica del sistema di Athabasca Valles. Questa lava copre il fondo della valle, le pareti e gran parte delle pianure circostanti, oscurando caratteristiche geologiche più antiche e complicando gli sforzi per datare e comprendere i processi che hanno modellato questo enigmatico paesaggio marziano.
“I coni senza radici si formano quando la lava scorre su terreno bagnato o ghiacciato, facendolo bollire ed esplodere,” ha detto Dundas. “La regione intorno ad Athabasca Valles è coperta da un enorme campo di colate laviche, e vedere coni senza radici su quella lava dice agli scienziati che c’era ghiaccio sotterraneo ma molto vicino alla superficie quando quella lava è eruttata.” I ricercatori affermano che la posizione dei coni, in particolare, complica la nostra comprensione della storia dell’acqua su Marte. “L’area di Athabasca Valles in particolare è interessante perché è vicino all’equatore, dove il ghiaccio non si trova vicino alla superficie al momento,” ha spiegato Dundas. Marte è estremamente secco, e qualsiasi ghiaccio vicino all’equatore sublimerebbe rapidamente e migrerebbe verso i poli più freddi del pianeta.
Tuttavia, la presenza di coni senza radici suggerisce un passato molto diverso, e ci sono teorie contrastanti su come potrebbero essere esistiti nella regione. “Gli scienziati pensano che il ghiaccio si sposti mentre l’inclinazione dell’asse di Marte cambia,” ha detto Dundas, “ma per accumulare ghiaccio vicino all’equatore sono necessarie condizioni molto più umide.” Un’erosione da inondazione ad Athabasca Valles, realizzata con dati dall’esperimento HiRISE sul Mars Reconnaissance Orbiter della NASA. L’inondazione sembra una spiegazione logica — forse l’acqua da una regione distante è stata spinta nell’area durante un’eruzione vulcanica, formando i coni senza radici. Ma il problema è che i modelli tradizionali delle inondazioni marziane non tornano. Questi modelli prevedono volumi di inondazione che non avrebbero potuto fluire abbastanza lontano da raggiungere Athabasca Valles, dove si trovano i coni. Questo inizialmente suggerisce che qualcosa di più drammatico potrebbe essere stato in gioco: potrebbero esserci state “megainondazioni” massicce di acqua sotterranea negli ultimi milioni di anni?
Per esplorare questo, Dundas e il suo team hanno eseguito modelli basati su volumi di inondazione e tassi di flusso che potrebbero verificarsi se l’acqua fosse intrappolata in profondità nel sottosuolo. Ma la teoria non ha retto. ”Anche le inondazioni più grandi che abbiamo modellato non potevano raggiungere abbastanza lontano per spiegare tutti i coni senza radici che vediamo,” ha spiegato Dundas. Un’alternativa molto più probabile, sostiene il team, è che il ghiaccio fosse già presente nella regione al momento dell’eruzione, formato da condizioni atmosferiche. Perché ciò accadesse, l’equatore avrebbe dovuto essere freddo e umido per un lungo periodo, permettendo un significativo accumulo di ghiaccio. Tuttavia, solo alcuni modelli climatici prevedono tali condizioni. In alternativa, l’attività vulcanica potrebbe aver rilasciato vapore acqueo, creando un clima più umido che potrebbe portare alla deposizione di ghiaccio. Ma questi processi sono improbabili per produrre un accumulo di ghiaccio su larga scala lontano dalla fonte vulcanica. E una spiegazione meno probabile ma possibile è che la formazione dei coni senza radici su Marte funzioni diversamente rispetto alla Terra e non coinvolga quantità significative di acqua o ghiaccio.
Sebbene non siano state raggiunte conclusioni definitive, il team sottolinea che ulteriori ricerche sul ghiaccio equatoriale superficiale, l’erosione lavica e i processi dei canali di deflusso sono cruciali per comprendere la storia di Marte. “Athabasca Valles rimane una regione molto interessante di Marte per comprendere sia la storia dell’acqua e del ghiaccio, sia alcune delle attività vulcaniche più giovani del pianeta,” ha concluso Dundas. “Il nostro studio aiuta a comprendere una parte chiave di quella storia.” Un nuovo studio sulle inondazioni in Athabasca Valles è stato accettato per la pubblicazione nel marzo 2025 nella rivista Icarus.