L’analisi più dettagliata di come le sabbie si muovano su Marte ha rivelato processi che non partecipano al controllo del movimento della sabbia sulla Terra, ma che svolgono un ruolo importante. I risultati, pubblicati nell’attuale edizione della rivista Geology, si riferiscono in particolare alle caratteristiche su larga scala del paesaggio e alle differenze di temperatura superficiale per la sua formazione.

“Poiché ci sono grandi dune di sabbia in diverse regioni di Marte, quelli sono buoni posti per cercare i cambiamenti“, ha affermato Chojnacki, scienziato del personale associato presso l’Università dell’Arizona e autore principale. “Se non hai sabbia in movimento, significa che la superficie è fissa, bombardata da radiazioni ultraviolette e gamma che distruggerebbero molecole complesse e qualsiasi antico biofirma marziano.“

Marte diverso dalla Terra

Rispetto all’atmosfera terrestre, l’atmosfera marziana è così sottile che la sua pressione superficiale media è solo dello 0,6% della pressione atmosferica del nostro pianeta a livello del mare. Di conseguenza, i sedimenti sulla superficie marziana si muovono più lentamente delle loro controparti terrestri. Le dune marziane osservate in questo studio variavano da 2 a 135 metri di altezza e si è riscontrato che avanzavano lentamente ad una velocità media abbastanza uniforme di 0,7 metri per anno terrestre. A titolo di confronto, alcune delle dune di sabbia terrestre più veloci sulla Terra, come quelle del Nord Africa, migrano a 33 metri all’anno.

“Su Marte, semplicemente non c’è abbastanza energia eolica per spostare una notevole quantità di materiale intorno alla superficie“, ha detto Chojnacki. “Potresti passare due anni su Marte per vedere lo stesso movimento che normalmente vedresti in una stazione sulla Terra“.

I geologi planetari avevano discusso se le dune di sabbia sul pianeta rosso fossero reliquie di un passato lontano, quando l’atmosfera era molto più spessa, o se le sabbie alla deriva rimodellassero ancora la faccia del pianeta oggi, e se così fosse, in che misura. “Volevamo sapere: il movimento della sabbia è uniforme in tutto il pianeta o varia in alcune regioni rispetto ad altre?“, ha spiegato Chojnacki. “Misuriamo la velocità e il volume con cui le dune si muovono su Marte.“

Il team ha utilizzato le immagini scattate dalla telecamera HiRISE a bordo del Mars Reconnaissance Orbiter della NASA, che ha osservato il vicino della Terra dal 2006. HiRISE ha catturato circa il tre percento della superficie marziana in un dettaglio impressionante. I ricercatori hanno mappato i volumi di sabbia, i tassi di migrazione delle dune e le altezze per 54 campi di dune, coprendo 495 dune individuali.

In tutto lo studio di Marte, la ricerca ha trovato sabbia e letti di polvere sotto forma di vento attivo in fosse strutturali (crateri, canyon, crepe e fessure), oltre a resti vulcanici, bacini polari e pianure che circondano i crateri.

Nella scoperta più sorprendente dello studio, i ricercatori hanno rilevato che i movimenti di sabbia più grandi in termini di volume e la velocità sono limitate a tre regioni distinte: Syrtis Major, una macchia scura che si trova direttamente ad ovest del vasto bacino Isidis; Hellespontus Montes, una catena montuosa; e North Polar Erg, un mare di sabbia che sfiora la calotta glaciale del polo nord. Le tre aree sono separate dalle altre parti di Marte da condizioni che non sono note per influenzare le dune terrestri: transizioni gravi nella topografia e temperature superficiali. “Quelli non sono fattori che potrebbero essere trovati nella geologia terrestre“, ha detto Chojnacki. “Sulla Terra, i fattori attivi sono diversi da Marte, ad esempio, le falde acquifere vicino alla superficie o le piante che crescono nell’area ritardano il movimento delle dune di sabbia“.

Su scala ridotta, è stato scoperto che i bacini pieni di polvere luminosa hanno anche tassi più elevati di movimento della sabbia. “Un bacino luminoso riflette la luce del sole e riscalda l’aria sopra di esso molto più rapidamente delle aree circostanti, dove il terreno è buio“, ha detto Chojnacki, “così l’aria si sposterà verso il bacino, spingendo il vento e, con esso, la sabbia“.

Capire come la sabbia e i sedimenti si muovono su Marte può aiutare gli scienziati a pianificare future missioni in regioni che non possono essere facilmente monitorate e che hanno implicazioni per lo studio di ambienti antichi e potenzialmente abitabili.