La ventilazione sotterranea è una di quelle cose a cui nessuno pensa, finché qualcosa non va storto. E qualcosa, effettivamente, non tornava al Sanford Underground Research Facility (SURF), un enorme laboratorio scientifico scavato nelle profondità del South Dakota. Durante i temporali più violenti, il flusso d’aria nelle gallerie si indeboliva o, peggio ancora, invertiva completamente direzione. Un comportamento che per anni ha lasciato perplessi gli ingegneri minerari del sito.

Jason Connot, ingegnere minerario al SURF dal 2019, è stato tra i primi a notare l’anomalia. Le ventole impazzivano, i sensori registravano letture assurde, e nessuno riusciva a capire il perché. La struttura funziona con un sistema preciso: l’aria fresca entra da due pozzi principali e viene espulsa da altri due. Uno di questi, il cosiddetto 5 Shaft, viene usato anche per convogliare l’acqua piovana in eccesso verso una vasca profonda, quando le pompe non riescono a smaltire tutto il volume in arrivo.

Ed è proprio lì che si nascondeva la risposta.

L’acqua che spinge l’aria come un pistone

La svolta è arrivata quando sono stati installati dei sensori Maestro al livello 2000 della struttura, nell’ambito di un sistema automatizzato di controllo della ventilazione. I dati raccolti hanno finalmente offerto un quadro chiaro di quello che succedeva. Un indizio importante era già emerso durante un test del sistema di scarico d’acqua nel pozzo: i sensori al livello 4850 avevano registrato un aumento anomalo del movimento d’aria. Sensori costruiti, tra l’altro, da un insegnante di scienze di un liceo locale insieme ai suoi studenti. Dettaglio che rende la storia ancora più affascinante.

L’ipotesi che ha preso forma era tanto semplice quanto sorprendente. La colonna d’acqua che precipitava lungo il pozzo agiva come una specie di siringa gigante, trascinando con sé enormi quantità d’aria verso il basso. L’acqua, cadendo, funzionava da pistone naturale, alterando completamente il sistema di ventilazione sotterranea.

Connot ha cercato conferme nella letteratura scientifica e ha trovato studi che descrivevano un fenomeno simile nei grandi impianti fognari cittadini. Le equazioni di fluidodinamica usate in quei contesti sono state adattate alle condizioni specifiche del SURF, con la collaborazione dei colleghi del South Dakota Mines. I risultati del modello hanno combaciato perfettamente con le osservazioni sul campo. Come ha commentato lo stesso Connot: nessuno avrebbe immaginato che il peso di semplici gocce d’acqua potesse spostare così tanta aria.

Perché questa scoperta conta davvero

Le implicazioni vanno ben oltre i temporali estivi. In caso di incendio sotterraneo, una pratica comune è scaricare acqua nei pozzi dall’alto. Sapere che questa operazione può alterare drasticamente il flusso d’aria è un’informazione vitale per la sicurezza di chiunque lavori sottoterra. La ricerca di Connot, pubblicata sulla rivista Mining, Metallurgy and Exploration, offre agli operatori minerari di tutto il mondo uno strumento concreto per prevedere e gestire queste variazioni.

Bryce Pietzyk, direttore delle operazioni sotterranee al SURF, ha sottolineato come questo studio permetta ora di anticipare i problemi di flusso d’aria e configurare i controlli di ventilazione nel modo corretto, prima che la situazione diventi critica. Un risultato notevole, considerando che Connot ha portato avanti la ricerca mentre lavorava a tempo pieno, completava il suo master e faceva il pendolare da Rapid City.

Il fatto che una struttura di ricerca scientifica come il SURF abbia dato spazio a un’indagine del genere dimostra quanto certi ambienti possano essere fertili per scoperte inattese. Nelle miniere operative, difficilmente qualcuno avrebbe avuto il tempo di approfondire un’anomalia così. Eppure, quella anomalia nascondeva una lezione fondamentale sulla ventilazione sotterranea che potrebbe salvare vite.

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L’idea che Marte fosse un pianeta completamente arido da miliardi di anni potrebbe essere molto meno solida di quanto si pensava. Un gruppo di ricercatori della New York University Abu Dhabi ha trovato prove che suggeriscono la presenza di acqua sotterranea rimasta attiva sotto la superficie marziana ben oltre il periodo in cui laghi e fiumi si sono prosciugati. E questo apre scenari affascinanti, soprattutto per chi si chiede se la vita su Marte possa essere davvero esistita.

Lo studio, pubblicato sul Journal of Geophysical Research: Planets, si concentra su antiche dune di sabbia nel cratere Gale, quella zona che il rover Curiosity della NASA sta esplorando ormai da anni. Secondo i ricercatori, queste dune si sono lentamente trasformate in roccia miliardi di anni fa, dopo essere entrate in contatto con flussi d’acqua che si muovevano nel sottosuolo. Una cosa tutt’altro che scontata, perché significa che Marte aveva ancora ambienti potenzialmente abitabili quando, in superficie, sembrava già un deserto senza speranza.

Il confronto con i deserti terrestri e le tracce lasciate dall’acqua

Il team guidato da Dimitra Atri, insieme al ricercatore Vignesh Krishnamoorthy, ha fatto una cosa intelligente: ha confrontato i dati raccolti da Curiosity con formazioni rocciose simili trovate nei deserti degli Emirati Arabi Uniti. Rocce formatesi in condizioni paragonabili a quelle marziane, insomma. Dal confronto è emerso che l’acqua proveniente da un vicino rilievo marziano filtrava nelle dune attraverso microfratture, risalendo dal basso verso l’alto. Questo processo ha lasciato dietro di sé minerali come il gesso, molto comune anche nei deserti terrestri. Il punto cruciale è che questi minerali sono capaci di catturare e conservare tracce di materiale organico. Tradotto: sono esattamente il tipo di depositi dove future missioni potrebbero cercare indizi concreti di vita antica.

Perché questa scoperta cambia la prospettiva sulla abitabilità di Marte

“Marte non è passato semplicemente da umido a secco,” ha spiegato Atri. Anche dopo la scomparsa dell’acqua in superficie, piccoli flussi sotterranei hanno continuato a scorrere, creando ambienti protetti dove forme di vita microscopica avrebbero potuto trovare rifugio. È un po’ come scoprire che una casa apparentemente abbandonata aveva ancora qualcuno nascosto in cantina.

Questa ricerca rafforza un’idea che sta prendendo sempre più piede nella comunità scientifica: gli ambienti sotterranei di Marte potrebbero rappresentare i luoghi più promettenti dove cercare segni di vita passata. Non la superficie esposta e bombardata dalle radiazioni, ma le profondità, dove l’acqua si muoveva al riparo da tutto. Il lavoro è stato condotto presso il Center for Astrophysics and Space Science della NYUAD e ha coinvolto anche James Weston e il gruppo di ricerca di Panče Naumov. Una collaborazione internazionale che aggiunge un tassello importante a quello che sappiamo, o meglio a quello che credevamo di sapere, sull’evoluzione del Pianeta Rosso. E che, soprattutto, dà nuove coordinate a chi sta pianificando le prossime missioni alla ricerca di vita su Marte.

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