I volontari mappano le creste poligonali su Marte

Le strutture sarebbero retaggio dell’antico scorrere di acqua nel sottosuolo

Creste di diverso spessore trovate nella regione dell'Arabia Terra. Si pensa che queste creste si formino a causa di acque sotterranee calde e cariche di minerali che circolano attraverso l'antica crosta marziana. (NASA/JPL-Caltech/Malin Space Science System)

Che cosa sono e come si formano le creste poligonali presenti su gran parte della superficie di Marte? Sin dalla loro scoperta in immagini prese dall’orbita, queste strutture hanno intrigato i planetologi e, grazie al sostanziale aiuto dei volontari, è stata ora trovata una spiegazione convincente.

Le creste sono particolarmente comuni in due vaste regioni denominate Arabia Terra e Sinus Meridiani,ritenute tra le più antiche formazioni geologiche marziane, con età tra 4,1 e 3,7 miliardi di anni.

Mappa in falsi colori della geologia marziana con evidenziata la regione indagata grazie all’aiuto dei volontari.

Un progetto di citizen science

Per saperne di più sulle creste poligonali, un gruppo di scienziati, guidato da Aditya Khuller della School of Earth and Space Exploration dell’Arizona State University e Laura Kerber dello Jet Propulsion Laboratory della NASA, ha chiesto aiuto ai volontari per identificare, catalogare e mappare tali strutture. Ne è nato un progetto di citizen science denominato Planet Four: Ridges ospitato dalla piattaforma Zooniverse. Ridges è una costola di Terrains Mars e del progetto più ampio denominato Planet Foured ha visto la partecipazione di circa 14mila appassionati.

Una schermata dello strumento di classificazione che hanno usato i volontari che hanno partecipato a Planet Four: Ridges.

Il compito dei volontari

Il compito richiesto era davvero molto semplice: riconoscere tali strutture in immagini prese dall’orbita dal Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) della NASA e classificarle, se presenti, in due grandi categorie. Sostanzialmente erano da cercare strutture simili a creste intersecanti che creavano motivi poligonali simili a ragnatele. Il sistema provvedeva poi a smistarle già con tutte le informazioni di posizione presenti nei dati e pronte per essere indagate a maggiore risoluzione.

Il lavoro dei volontari è stato essenziale per velocizzare le operazioni di classificazione e l’interpretazione dei dati. Dopo circa due anni sono state pubblicate su Icarus le conclusioni, mostrando come le creste possono contenere registrazioni della presenza di antiche acque sotterranee.

Il processo di formazione delle creste poligonali. L’ipotesi è sostenuta dalla presenza di argille nei dati spettrali ottenute dagli strumenti a bordo delle sonde in orbita.

L’interpretazione delle strutture

Gli scienziati pensano che le creste si siano formate in tre fasi. All’inizio con il riempimento di polvere e minerali depositati dall’acqua liquida in fratture presenti nelle rocce. Una volta depositato, il materiale di riempimento delle crepe si è indurito e diventato meno suscettibile di erosione rispetto alle rocce incassanti. La lenta e costante erosione del vento ha esposto i materiali presenti nelle fessure sino a formare le strutture osservate.  

Le immagini utilizzate in Ridges provengono dalla Context Camera (CTX) a bordo di MRO.Il compito della CTX è di fornire informazioni sull’ambiente da confrontare e correlare con quelle acquisite da altri strumenti. La risoluzione è di 6 metri/pixel e ogni immagine riprende una regione larga 30 km.

Il gruppo di planetologi ha quindi combinato i dati provenienti dalla fotocamera THEMIS dell’orbiter Mars Odyssey della Nasa con quelli CTX e HiRISE di MRO. I volontari di tutto il mondo si sono concentrati su un’area intorno al cratere Jezero, dove si trova il rover Perseverance, e mappata la distribuzione di 952 reti di creste poligonali in un’area che misura circa un quinto della superficie totale di Marte.

“I cittadini scienziati hanno svolto un ruolo fondamentale in questa ricerca perché queste caratteristiche sono essenzialmente schemi in superficie, quindi quasi chiunque abbia un computer e Internet può aiutare a identificare questi schemi usando le immagini di Marte”, ha detto Khuller.

La varietà di strutture presenti sul suolo marziano.
Le creste sarebbero retaggio dello scorrere di acque sotterranee nel lontano passato del pianeta.
(NASA/JPL-Caltech/Malin Space Science System)

La firma dell’acqua liquida?

La maggior parte delle strutture (91%) si trova in un terreno antico ed eroso risalente a circa 4 miliardi di anni fa. Gli studiosi ritengono che all’epoca Marte fosse più caldo e umido e questo può aver favorito la formazione delle creste. Nella regione sono state infatti trovate le firme spettrali delle argille, materiale che si forma solo con acqua liquida. Questa evidenza suggerisce che le creste possano essere state formate dallo scorrere di acque in un intricato sistema sotterraneo.

Sebbene l’abbondante strato superficiale di polveri e sabbie renda difficile la verifica della presenza di argille, la loro forma e dimensioni sono compatibili con tale processo di formazione.  La scoperta aiuta gli scienziati a “tracciare” i segni delle falde sotterranee sul giovane Marte a poca profondità.

“Speriamo di mappare alla fine l’intero pianeta con l’aiuto di scienziati cittadini”, ha proseguito Khuller. “Se siamo fortunati, il rover Mars 2020 Perseverance potrebbe essere in grado di confermare questi risultati, ma la serie di creste più vicine si trova a pochi chilometri di distanza, quindi potrebbero essere visitate solo in una potenziale missione estesa”.

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Informazioni su Giuseppe Donatiello 257 Articoli
Nato nel 1967, astrofilo da sempre. Interessato a tutti gli aspetti dell'astronomia, ha maturato una predilezione per il deep-sky, in particolare verso i temi riguardanti il Gruppo Locale e l'Universo Locale. Partecipa a programmi Pro-Am nello studio dei flussi stellari in galassie simili alla Via Lattea mediante tecniche di deep-imaging. Ha scoperto sei galassie nane vicine: Donatiello I (2016), Donatiello II, III e IV nel sistema di NGC 253 (2020), Pisces VII (2020) e Pegasus V (2021) nel sistema di M31. Astrofotografo e autore di centinaia di articoli, alcuni con revisione paritaria.