Gli scienziati del Jet Propulsion Laboratory (JPL) hanno utilizzato una camera di simulazione chiamata DUSTIE, delle dimensioni di una botte da vino, per ricreare le temperature e la pressione atmosferica del Polo Sud di Marte. Grazie a questi esperimenti, hanno finalmente dimostrato come si formano le misteriose formazioni marziane chiamate “ragni”, confermando un’ipotesi che circolava da tempo.
Queste strutture, chiamate “terreno araneiforme”, avevano attirato l’attenzione degli scienziati sin dal 2003, quando le sonde in orbita su Marte ne catturarono le prime immagini. Si tratta di conformazioni che si sviluppano per centinaia di metri, ramificandosi come artigli di ragno sulla superficie. A vederle, sembrano quasi dei disegni spontanei incisi sul terreno marziano, con un’estensione che può raggiungere anche un chilometro.
La teoria principale che spiegava la loro formazione era legata all’anidride carbonica, che su Marte esiste in forma solida. Gli esperimenti condotti presso il JPL, e pubblicati nel Planetary Science Journal, hanno confermato questo processo, dimostrando che sotto le condizioni estreme di Marte, la CO2 gioca un ruolo fondamentale nella creazione di queste curiose strutture.
La teoria del modello Kieffer: la base degli esperimenti
Il modello Kieffer, accettato da tempo dalla comunità scientifica, descrive il processo di formazione di queste strutture. Secondo questa teoria, durante l’inverno marziano, si formano lastre di ghiaccio trasparente di anidride carbonica sulla superficie del pianeta. Quando arriva la primavera e i raggi solari iniziano a riscaldare il terreno sotto queste lastre, il suolo, più scuro rispetto al ghiaccio, assorbe il calore e provoca la sublimazione del ghiaccio sottostante, trasformandolo direttamente in gas. La pressione accumulata del gas crea fratture nel ghiaccio, permettendo al gas di fuoriuscire, sollevando polvere e sabbia che si depositano sulla superficie, creando così le forme ramificate.
Quando il ghiaccio si sublima del tutto con il passare della stagione, le tracce di queste mini-eruzioni rimangono visibili sulla superficie, dando vita a quelle che chiamiamo “ragni”.
Simulare Marte in laboratorio
La sfida più grande per i ricercatori, guidati da Lauren McKeown del JPL, è stata ricreare le condizioni estreme del Polo Sud marziano, dove la pressione atmosferica è molto bassa e le temperature raggiungono i -185 gradi Celsius. Per farlo, è stato utilizzato DUSTIE, una camera di simulazione refrigerata con azoto liquido. All’interno di questa camera, è stato possibile congelare anidride carbonica su un simulante del suolo marziano e riscaldarlo da sotto per far sì che il gas potesse fratturare lo strato di ghiaccio.
McKeown ha raccontato l’emozione di quando, dopo anni di tentativi, ha finalmente visto una colonna di gas eruttare dalla simulazione del suolo marziano. L’esperimento non solo ha confermato la teoria, ma ha anche mostrato un dettaglio inaspettato: il ghiaccio si forma tra i granuli del suolo, spezzando la struttura in modo diverso rispetto a quanto previsto dal modello Kieffer.
Le prossime fasi
Ora che le condizioni per creare i “ragni” sono state replicate, i ricercatori vogliono approfondire con esperimenti che simulino la luce solare reale, invece di riscaldare il terreno da sotto. Questo aiuterà a capire meglio il comportamento di queste formazioni in diverse condizioni stagionali su Marte. Nonostante i progressi, restano molte domande irrisolte, come il motivo per cui i ragni si formano solo in certe aree del pianeta e non sembrano crescere nel tempo.