L’Olympus Mons è il vulcano più alto del Sistema Solare. Abbiamo visto molte immagini di questa enorme montagna, ma mai con neve o ghiaccio sulla vetta. Finora. Le sonde Mars Express ed ExoMars TGO dell’Agenzia spaziale europea (ESA) hanno finalmente catturato l’Olympus Mons con la brina sul complesso calderico alla sua sommità. L’immagine è sicuramente suggestiva:
Il tema dell’acqua su Marte è ricorrente, sì, a tal punto da essere diventato un luogo comune. Ma la verità è che sul pianeta rosso si continuano a trovare posti dove non ci si aspettava che ci fosse ghiaccio, ed eccoli eccoli. Nel caso della vetta dell’Olympus Mons, nessuno si aspettava la formazione di depositi di ghiaccio d’acqua a causa dell’elevata altitudine (22 chilometri) e della collocazione a latitudini molto basse con significativa insolazione solare. Inoltre, l’aria su Marte contiene diecimila volte meno vapore acqueo dell’atmosfera terrestre. Ma il gelo sembra non concordare con queste previsioni ed eccolo. Naturalmente i depositi di brina durano solo poche ore durante la notte prima di evaporare alla luce del mattino. E solo durante l’inverno. L’umidità raggiunge le sommità grazie ai venti che risalgono le pendici del vulcano e, una volta nella caldera, si condensa sotto forma di brina nelle zone più fredde. Questi venti sono gli stessi che causano la comparsa stagionale della nube allungata del vulcano Arsia Mons, un altro dei grandi vulcani della regione di Tharsis insieme all’Olympus Mons.
Precisamente, il gelo non è stato rilevato solo sull’Olympus Mons, ma anche su altri vulcani Tharsis, come Arsia Mons, Ascraeus Mons e Ceraunius Tholus. Pavonis Mons è l’unico dei grandi vulcani Tharsis su cui non è stata trovata brina. Il gelo è stato rilevato con lo strumento CaSSIS (Sistema di imaging di superficie a colori e stereo) dalla sonda ExoMars TGO, che scoprì che le cime dei vulcani avevano una curiosa tonalità bluastra, e fu successivamente confermata dalla telecamera HRSC (Fotocamera stereo ad alta risoluzione) da Mars Express e dallo spettrometro NOMAD (Nadir e l’occultazione per la scoperta di Marte) da ExoMars TGO. Questi dati hanno confermato che, in effetti, si tratta di acqua ghiacciata e non di anidride carbonica, anche se, in realtà, la questione è più complessa perché se sull’acqua ghiacciata è presente CO2, la firma spettrale di quest’ultimo composto potrebbe non apparire. Per confermare che si trattava solo di ghiaccio d’acqua, è stato necessario effettuare una serie di simulazioni numeriche dei microclimi sulle cime marziane, confermando che l’esistenza di queste gelate d’acqua è fisicamente possibile. Tuttavia, c’è qualche dibattito sull’argomento.
Gli strati di brina sono molto sottili, appena lo spessore di un capello umano, e ammontano a circa 150.000 tonnellate di acqua. Sembra tanto, ma nelle unità dello SPI (International Journalism System) ci sono circa 60 piscine olimpioniche. Una grande cifra per un essere umano, senza dubbio, ma non così tanto in termini planetari. Non invano ai poli marziani ci sono riserve di ghiaccio d’acqua che potrebbero riempire un miliardo di piscine olimpioniche, visto che siamo con lo SPI
E come mai non è stato rilevato prima con tutte le navi in orbita attorno a Marte? Innanzitutto per la sua natura stagionale e sfuggente. In secondo luogo, perché molte delle sonde marziane seguono un’orbita eliosincrona che le fa sorvolare questi vulcani nel pomeriggio, non al mattino, mentre Mars Express ed ExoMars TGO hanno orbite ellittiche diverse. In ogni caso, per scoprire le gelate è stato necessario analizzare più di 30.000 immagini (!), quindi non è stato proprio facile. Naturalmente, il gelo su Marte non è una novità. Sono famose le immagini della sonda Viking 2, che ci ha mostrato la zona di Utopia Planitia, a 48º di latitudine nord, ricoperta di brina di ghiaccio d’acqua (forse sotto forma di clatrato, cioè con una piccolissima parte di anidride carbonica). Curiosamente, a quel tempo non era chiaro in che misura questo gelo fosse acqua ghiacciata o CO2.
Successivamente, osservazioni dall’orbita hanno dimostrato che depositi di ghiaccio possono formarsi sulla superficie fino a latitudini fino a 32º nord o 13º sud (la differenza è dovuta alle diverse altitudini degli emisferi). Ma questa è la prima volta che viene scoperta la brina di ghiaccio d’acqua nei tropici marziani. Per quanto riguarda il loro possibile utilizzo da parte dei futuri astronauti, questi depositi sono quasi irrilevanti a causa del loro piccolo volume, perché difficilmente vedremo basi umane sulle cime dei vulcani Tharsis e, infine, perché ci sono molti depositi di ghiaccio sotterraneo molto più voluminoso e più accessibile in tutto il pianeta. Comunque sia, la vista di un Olympus Mons con la cima ricoperta di brina è bellissima.
Riferimenti:
- https://www.nature.com/articles/s41561-024-01457-7
- https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Mars_Express/Frosty_volcanoes_discovered_in_Mars_s_tropics
