Per lungo tempo, gli scienziati hanno considerato i ghiacciai presenti su Marte come prevalentemente “freddi alla base”. Questo significa che la base del ghiaccio sarebbe rimasta congelata al suolo, limitando significativamente l’erosione e il trasporto di sedimenti. Tuttavia, una nuova ricerca si spinge oltre, presentando evidenze morfologiche e morfometriche che suggeriscono la presenza di significativo scioglimento subglaciale in una regione specifica di Marte: l’Arabia Terra settentrionale.
Lo studio, condotto da D. C. Berman e R. M. E. Williams del Planetary Science Institute, si concentra su un cratere di medie dimensioni senza nome (che i ricercatori propongono di chiamare “Kalkaska”) e una depressione adiacente soprannominata “Heart Lake System”. Utilizzando immagini dettagliate e modelli topografici (DTM) provenienti da varie missioni spaziali, i ricercatori hanno identificato una serie di caratteristiche che indicano non solo la presenza di antichi ghiacciai, ma anche la possibilità che questi fossero “caldi alla base”, con conseguente scioglimento dell’acqua sotto il ghiaccio.
Un paesaggio scolpito dal ghiaccio e dall’acqua
Il cratere Kalkaska, con un diametro di 58 km, aveva già suggerito in passato la presenza di un potenziale paleolago, basandosi su valli poco profonde che scendevano dalle sue pareti interne e un grande deposito di detriti a gradoni sul suo lato nord. La nuova analisi ha rivelato dettagli ancora più suggestivi di attività glaciale e fusione subglaciale.
Tra le evidenze chiave, i ricercatori hanno identificato:
- Valli a forma di U sulle terrazze delle pareti del cratere e nella depressione tra Heart Lake e un cratere eroso a sud. Questa forma è tipica delle valli modellate da ghiacciai alpini terrestri.
- Valli sospese che confluiscono nelle valli a forma di U, e valli di fusione che originano all’interno di queste ultime, alimentando altre valli a forma di U.
- Terreni interni alle valli poco profonde e l’area circostante fortemente butterati, suggerendo la sublimazione di ghiaccio.
- Depositi a forma di ventaglio (fan) che si estendono dalle reti di valli sul fondo del cratere a quote coerenti, il che suggerisce la deposizione all’interno di un lago.
- Creste sinuose che si estendono da sotto i depositi a ventaglio e potrebbero essere precedenti a essi. Queste creste potrebbero essersi formate subglacialmente come esker, ovvero depositi di sedimenti lasciati da corsi d’acqua che scorrevano sotto il ghiacciaio. Il cambiamento di pendenza dalla parete del cratere al fondo potrebbe aver causato la transizione da canali erosivi a deposizionali.
- Resti di depositi ricchi di ghiaccio con crateri riempiti osservati su alcune terrazze, in particolare sui lati ovest e sud del cratere.
- Valli poco profonde che si estendono in discesa attorno all’esterno del cratere a partire da vicino all’orlo, suggerendo scioglimento glaciale piuttosto che tracimazione (come precedentemente ipotizzato).
- Depressioni che assomigliano a kettle e potenziali segni di erosione glaciale (scour marks). I kettle si formano quando blocchi di ghiaccio isolati dal ghiacciaio principale si sciolgono, lasciando una depressione.
Un antico lago proglaciale?
L’elevazione dei depositi a ventaglio e l’origine e la terminazione di canali invertiti suggeriscono la presenza di tre potenziali livelli di paleolago all’interno del cratere e dell’intero sistema di Heart Lake. Questi livelli di elevazione coerenti potrebbero indicare l’intersezione con la falda freatica locale, ma non escludono un’origine proglaciale, ovvero un lago formatosi di fronte a un ghiacciaio in ritirata. I ricercatori propongono che la depressione stessa sia stata creata dalla recessione di un ghiacciaio regionale, e che lo scioglimento subglaciale abbia formato i canali poco profondi nella regione, lasciando dietro di sé un lago proglaciale.
Datazione e implicazioni per la storia climatica di Marte
La datazione tramite conteggio dei crateri sulla coltre di ejecta del cratere Kalkaska indica che si è formato circa 3.4 miliardi di anni fa, durante il periodo esperiano medio. Le datazioni dei depositi ricchi di ghiaccio sulle terrazze delle pareti forniscono età di ritenzione dei crateri di circa 110 e 370 milioni di anni fa, nell’amazzoniano inferiore. Queste età sono coerenti con i cicli di glaciazione su larga scala precedentemente osservati nella vicina regione di Deuteronilus Mensae, ma significativamente più giovani rispetto all’erosione regionale avvenuta al confine tra il Noachiano/Esperiano e l’Esperiano inferiore.
Prospettive Future
Sebbene non si possano escludere completamente fonti di acqua sotterranea o scioglimento sopraglaciale, l’insieme delle osservazioni descritte supporta un modello di formazione subglaciale, con fasi di glaciazione, recessione e fusione su larga e piccola scala. Questa ricerca apre nuove prospettive sulla potenziale presenza di acqua liquida sotto i ghiacciai marziani nel passato, il che potrebbe avere importanti implicazioni per la nostra comprensione della storia climatica del pianeta e della potenziale abitabilità passata. I ricercatori stanno ora esplorando similitudini con un paesaggio glaciale recentemente riconosciuto sul bordo nord-orientale del bacino di Hellas, suggerendo che i processi di fusione subglaciale potrebbero essere stati più diffusi su Marte di quanto si pensasse in precedenza.
Questa affascinante scoperta ci ricorda quanto ancora ci sia da imparare sul dinamico passato geologico di Marte e ci spinge a continuare l’esplorazione per svelare i segreti nascosti sotto la sua superficie.
Stefano Camilloni
