Cel mai sărat lac de pe Pământ oferă indicii despre apa care ar fi existat cândva pe Marte

Lacul Don Juan este unul dintre cele mai stranii ochiuri de apă de pe Pământ: apa sa supra-sărată nu îngheaţă nici chiar la temperaturi de zeci de grade sub zero, iar lacul se găseşte într-o zonă extrem de rece şi cu puţine precipitaţii. Cercetări recente asupra proprietăţilor lui neobişnuite sugerează că asemenea lacuri ar fi putut exista cândva şi pe planeta Marte.

Micul lac hipersalin, puţin adânc, situat în zona numită McMurdo Dry Valleys, de pe continentul antarctic, are o salinitate de peste 40%, ceea ce îl împiedică să îngheţe. 

Cercetările realizate de specialişti de la Universitatea Brown, Universitatea Oregon şi Universitatea Boston, cu ajutorul fotografiilor time-lapse şi al altor metode, au dezvăluit modul în care în apa lacului se acumulează cantităţile mari de săruri care permit apei să rămână în formă lichidă. Rezultatele cercetărilor au fost publicate în jurnalul Scientific Reports.

Apa este absorbită din atmosferă de solul foarte uscat şi cu conţinut mare de sare; la această apă se adaugă cea provenită din topirea zăpezii. Micul lac rezistă, astfel, în ciuda faptului că se găseşte într-o regiune pe cât de rece, pe atât de săracă în precipitaţii.

Din cauza similarităţilor dintre McMurdo Dry Valleys şi deşerturile îngheţate de pe Marte, rezultatele studiului ar putea avea implicaţii importante pentru explicarea unor caracteristici ale apelor de pe Marte în trecut şi, poate, chiar în prezent.

Cercetăările realizate de specialiştii americani reprezintă cel mai detaliat studiu întreprins până acum asupra lacului Don Juan. Oamenii de ştiinţă au pornit de la o idee simplă şi eficientă: au realizat 16.000 de fotograii ale lacului, în decursul a două luni, au observat apoi în ce direcţie curg apele din lac şi au corelat observaţiile cu rezultatele unor măsurători. Astfel, au putut descifra mecanismul formării şi menţinerii lacului.

Fotografiile arată că nivelul lacului creşte în salturi, ce corespund cu valorile maxime ale temperaturilor diurne, sugerând faptul că apa provine, parţial, din zăpada care, la amiază, este încălzită de soare suficient pentru a se topi.

Dar acest aflux de apă dulce nu explica marele conţinut de săruri al apelor lacului, de opt ori mai mare decât cel al Mării Moarte. Pentru a găsi explicaţia acestui fenomen, specialiştii au investigat o a doua sursă din care provine apa lacului.

Această a doua sursă, aşa cum reiese din fotografii, o constituie un canal ce trece printr-un strat poros de sedimente, canal aflat în partea de vest a lacului. 

Cercetări anterioare arătaseră că aceste sedimente sunt bogate într-o sare numită clorură de calciu. Pentru a afla dacă aceasta era într-adevăr sursa sării din apă, cercetătorii au montat o a doua cameră care realiza fotografii time-lapse, pentu a monitoriza canalul şi a sincroniza fotografiile cu datele colectate de staţiunile meteo din jur.

Fotgrafiile arată că, de fiecare dată când creşte umiditatea relativă a aerului, se formează pe sol dâre de umezeală (care apar în imagini într-o culoare mai închisă); asemenea dâre se formau şi pe malul dinspre nord al lacului. Dârele sunt curgeri de sapă bogate în săruri; ele se formează datorită sării din sol, care absoarbe orice urmă de umezeală din aer, dizolvându-se în apa astfel absorbită.

Apa încărcată cu săruri intră în solul poros şi coboară în adâncime până la stratul impermeabil de permafrost (sol permanent îngheţat); acolo rămâne până când curgerile ocazionale de apă provenită din zăpada topită antrenează şi soluţia de săruri, care ajuge astfel, prin canal, în lac.

Acest proces este cel care asigură existenţa lacului, menţinând o salinitate îndeajuns de mare pentru ca apele să nu îngheţe.

Aceste noi rezultate contrazic ipoteza iniţială cu privire la formarea Lacului Don Juan. De la descoperirea lacului, în 1961, cei mai multţi dintre cercetători au considerat că apele sale supra-sărate provin de undeva din sol, de la adâncime mare. Dar nu exista nicio dovadă a faptului că apele subterane ar fi contribuit la formarea lacului.

Ce impact au aceste descoperiri asupra cercetărilor legate de prezenţa apei pe planeta Marte?

James Dickson şi James Head de la Universitatea Brown, doi dintre cercetătorii care au realizat noul studiu, se ocupă în special de cercetări asupra geologiei altor corpuri cereşti, aşa că au început să studieze  continentul antarctic ca pe un model pentru zonele deşertice şi reci de pe Marte. Ceea ce au aflat despe Lacul Don Juan ar putea explica posibilitatea ca pe Marte să fi existat apă în trecut, ori chiar să existe şi la ora actuală.

Dârele întunecate formate de curgerea soluţiei de săruri seamănă foarte mult cu nişte structuri fotografiate recent pe Marte, numite  RSL (recurring slope lineae), care arată ca nişte dâre negre ce apar primăvara pe pantele unor forme de relief marţiene. Apar adesea în aceleaşi locuri, an după an, în anotimpul cald, estompându-se în timpul iernii marţiene. Unii oameni de ştiinţă cred că aceste dâre ar indica nişte curgeri de soluţii de săruri şi le consideră un indiciu al prezenţei apei pe Marte.

Pe planeta Marte au fost identificate cloruri; de asemenea, a fost observată brumă, ceea ce sugerează prezenţa în atmosferă a cel puţin unei cantitătăţi mici de vapori de apă. Ar putea fi, aşadar, posibilă existenţa unor procese asemănătoare cu cele implicate în  formarea Lacului Don Juan. În lumina noilor cercetări, formarea lacului antarctic nu implică nicio contribuţie a apelor subterane, despre care se crede că nu există pe Marte. Don Juan este un bazin închis, iar pe Marte au fost identificate asemenea bazine închise, unde cândva s-ar fi putut forma lacuri bogate în săruri.

Chiar dacă acum pe Marte nu mai există suficientă apă pentru a se acumula formând lacuri, e posibil ca în trecut să fi fost destulă pentru a permite apariţia unor lacuri precum Don Juan de pe Terra.

Sursa:  Science Daily / Credit foto: Geological Sciences/Brown University