Visualizza in grande. | “Ragni” marziani nella regione polare meridionale. Il Mars Reconnaissance Orbiter della NASA (MRO) ha catturato questa immagine il 23 agosto 2009. Il gas di anidride carbonica che sfugge da sotto gli strati di ghiaccio ha scolpito queste forme nel terreno. Immagine tramite NASA/ JPL-Caltech/ Università dell’Arizona.

I “ragni” marziani sono formazioni geologiche insolite. Le sonde spaziali hanno avvistato questi ragni nelle regioni polari meridionali di Marte. Sembrano enormi ragni con molte “zampe” ramificate. Come si formano?
Gli scienziati hanno ora ricreato per la prima volta i processi coinvolti in un laboratorio. I risultati sembrano confermare la teoria del ruolo dell’anidride carbonica nella formazione di questi ragni.
Il gas di anidride carbonica erutta attraverso le crepe negli strati di ghiaccio sovrastanti. Le colonne di gas trasportano polvere e terreno, che cadono sulla superficie e scolpiscono le forme simili a ragni nel suolo.

La sorgente dei “ragni” marziani
Sapevi che ci sono ragni su Marte? Ma a differenza dei loro omologhi terrestri, questi sono formazioni geologiche. Gli scienziati affermano che sono causati da esplosioni di gas di anidride carbonica che sfuggono da sotto strati di ghiaccio. Il gas – mescolato con polvere e sabbia scura – scolpisce le forme simili a ragni nel terreno. L’11 settembre 2024, un team di scienziati della NASA ha dichiarato di aver ricreato i ragni in laboratorio per la prima volta. Hanno duplicato i processi coinvolti sotto condizioni simulate di Marte e hanno creato con successo formazioni che assomigliano a quelle su Marte.
I ricercatori hanno pubblicato il loro studio selezionato da peer-review nel Planetary Science Journal l’11 settembre.
I “ragni” di Marte
I “ragni” marziani hanno suscitato l’interesse degli scienziati sin dalla loro scoperta nel 2003. Fondamentalmente, sono crepe nel terreno che somigliano alle lunghe zampe dei ragni e a volte sono riempite di ghiaccio di anidride carbonica. Spesso si trovano in gruppi e generalmente vanno da circa 150 piedi (45 metri) a 1/2 miglio (quasi 1 km) di dimensione. E davvero, sembrano ragni giganti che strisciano attraverso il paesaggio!
Ma la loro origine è geologica, non biologica. La teoria predominante è che si formino quando il gas di anidride carbonica erutta in getti simili a geyser dalla superficie sotto uno strato di ghiaccio di anidride carbonica. Gli strati di ghiaccio sono trasparenti e la luce solare può riscaldare il suolo sotto di essi. Poiché il suolo è più scuro, assorbe il calore.
Il ghiaccio adiacente al suolo riscaldato non si scioglie, ma sublima. Cioè, diventa direttamente un gas. Il gas crea pressione e alla fine il ghiaccio inizia a creparsi. Il gas può quindi sfuggire e porta con sé polvere e terreno scuri mentre esplode nell’atmosfera. È interessante notare che il documento affermava che le crepe si formano all’interno del suolo, anziché solo a causa dell’erosione sulla superficie. Le forme rimangono altresì visibili come cicatrici sulla superficie dopo che il resto del ghiaccio sublima nella primavera più calda.
I ragni espansivi sono un fenomeno esclusivamente marziano. L’autore principale Lauren Mc Keown del Jet Propulsion Laboratory della NASA in California ha dichiarato:
I ragni sono caratteristiche geologiche strane e belle a tutti gli effetti. Questi esperimenti aiuteranno a perfezionare i nostri modelli su come si formano.
Verifica di come si formano i “ragni” marziani
I ricercatori hanno voluto testare la teoria ampiamente accettata che il gas di anidride carbonica crea i ragni. Hanno basato i test su quello che si chiama il modello di Kieffer. Il documento spiegava:
Il modello Kieffer è una spiegazione ampiamente accettata per la modifica stagionale della superficie marziana attraverso la sublimazione del ghiaccio di CO2 e la formazione di uno “zoo” di caratteristiche superficiali intriganti. Tuttavia, la mancanza di osservazioni in situ e misurazioni empiriche delle condizioni invernali marziane ostacola la validazione e il perfezionamento del modello.
Visualizza in grande. | Vista all’interno della camera DUSTIE, dove i ricercatori hanno simulato le condizioni della superficie marziana. Immagine tramite NASA/ JPL-Caltech.
DUSTIE
Parte degli esperimenti ha riguardato la ricreazione delle condizioni superficiali di Marte. Questo ha incluso la pressione atmosferica molto bassa – meno dell’1% di quella terrestre al livello del mare – e temperature fino a -301 gradi Fahrenheit (-185 C). I ricercatori hanno utilizzato una camera di prova a azoto liquido di circa la dimensione di una botte di vino chiamata DUSTIE (Dirty Under-vacuum Simulation Testbed for Icy Environments). Mc Keown ha affermato:
Adoro DUSTIE. È storica.
In precedenza, gli scienziati avevano utilizzato DUSTIE per testare un prototipo di strumento di raschiatura per il Mars Phoenix lander. Phoenix è atterrato vicino alla regione polare nord di Marte nel 2008.
I ricercatori hanno creato un simulante di suolo marziano, spesso circa 0,8 pollici (2 cm), per i test. Lo hanno collocato in un contenitore che è stato poi immerso in un bagno di azoto liquido freddo. Successivamente, lo hanno posizionato nella camera DUSTIE. La pressione dell’aria nella camera è stata calibrata per essere simile a quella nell’emisfero meridionale di Marte.
Infine, il team di ricerca ha pompato gas di anidride carbonica nella camera. In sole tre o cinque ore, si è condensato in ghiaccio.
I ricercatori hanno dovuto ripetere l’esperimento più volte per ottenere le condizioni simulate corrette. Una volta riusciti, hanno posizionato un riscaldatore sotto il ghiaccio per riscaldarlo.

In questo video, una piccola colonna di gas di anidride carbonica erutta dal suolo marziano simulato, creando un buco nel processo. Video tramite NASA/ JPL-Caltech.
Visualizza in grande. | Queste crepe sono apparse nel suolo marziano simulato all’interno della camera DUSTIE. L’effetto, causato dal gas di anidride carbonica, è simile a come gli scienziati affermano che si formano i “ragni” marziani. Immagine tramite NASA/ JPL-Caltech.
Ricreare i “ragni” marziani
E poi è successo. Il ghiaccio ha iniziato a creparsi e una colonna di gas di anidride carbonica è fuoriuscita dal suolo simulato. È stata una felice sorpresa per gli scienziati, che avevano cercato di farlo per cinque anni. Come ha affermato Mc Keown:
Era tardi in un venerdì sera e il responsabile di laboratorio è esploso dentro dopo aver sentito le mie urla. Pensava che ci fosse stato un incidente.
Le colonne di gas hanno creato dei buchi nel suolo simulato, depositando parte del suolo più scuro attorno ad essi, proprio come accade su Marte. Questo è continuato fino a quando tutto il gas non è stato rilasciato, impiegando circa 10 minuti in totale.
I ricercatori hanno anche osservato qualcos’altro di inaspettato. Il ghiaccio si è formato tra i granuli del suolo simulato. Questo ha avuto l’effetto di “crepare” il suolo. Tuttavia, questo sembrava dipendere dalle dimensioni dei granuli e dalla profondità in cui era presente il ghiaccio nel suolo. La coautrice dello studio Serina Diniega, anch’essa al Jet Propulsion Laboratory, ha dichiarato:
È uno di quei dettagli che mostrano che la natura è un po’ più disordinata rispetto all’immagine del libro di testo.
Test futuri
I ricercatori continueranno a effettuare ulteriori test. Vogliono provare a riscaldare il suolo appena sotto il ghiaccio utilizzando la luce solare simulata anziché un riscaldatore. Questo li aiuterà a individuare quali condizioni sono necessarie affinché i ragni si formino su Marte. Aiuterà anche a rispondere a domande persistenti. Perché i ragni non crescono in dimensione e numero nel tempo? Perché si trovano solo in alcune località del pianeta e non in altre?
Un altro studio recente ha mostrato che i due cappucci polari di Marte si differenziano l’uno dall’altro. Questo include “ventagli” di polvere scura visivamente impressionanti che si formano mentre la polvere e il suolo vengono soffiati fuori dalle formazioni di ragni dalle ventose nell’emisfero meridionale.
In sintesi: gli scienziati della NASA affermano di aver confermato una teoria su come si formano i “ragni” marziani nelle regioni polari meridionali: eruzioni di gas di anidride carbonica.
Fonte: Un’indagine a scala laboratoriale del modello di Kieffer di Marte
Via NASA
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