Curiosity, nuove analisi ed il mistero dell'acqua sulla superficie di Marte

(Credit NASA/JPL-Caltech/MSSS)

NEWS SPAZIO :- C'è un problema che affligge gli scienziati che studiano l'ambiente di Marte, un mistero che da anni non trova una spiegazione.

Sappiamo ormai bene dalla presenza di forti prove che nell'antichità sulla superficie di Marte vi era acqua liquida. Fiumi, laghi ed oceani erano presenti. Sono molteplici le evidenze a sostegno di questo fatto, ed io stesso ne ho parlato molte volte. Fate una ricerca nella box in alto scrivendo 'marte acqua' e troverete molti articoli a riguardo, anche e specialmente dovuti alle analisi effettuate dal Mars Science Laboratory Curiosity, a lavoro sul Pianeta Rosso dall'Agosto del 2012.

Eppure, ecco il problema, nell'antichità, quando cioè si suppone che Marte abbia avuto acqua, il Sole era circa 1/3 meno caldo di oggi, e tutti i modelli climatici realizzati dagli scienziati stentano a produrre uno scenario in cui la superficie del Pianeta Rosso sia calda abbastanza da mantenere l'acqua allo stato liquido.

In altre parole, c'era poco calore e l'acqua non aveva energia a sufficienza per scongelarsi. Quindi, come si spiega la presenza di fiumi, laghi e mari?

Ad aumentare la confusione ecco nuovi risultati dalle osservazioni di Curisosity, che sembrano smantellare una teoria che avrebbe potuto spiegare il mistero.

Secondo una delle ipotesi formulate dagli studiosi, la più promettente in effetti, nell'antichità Marte avrebbe potuto avere un'atmosfera di anidride carbonica più densa, al punto da formare un effetto serra che avrebbe fatto aumentare la temperatura al suolo, al punto da consentire la presenza di acqua liquida.

Questa è una buona ipotesi, la migliore. Ma come accade per ogni ipotesi scientifica, occorrono dati e prove oggettive per farla diventare una verità.

E qui entra in scena Curiosity. Pare infatti che secondo una nuova ricerca sui dati ottenuti con lo strumento CheMin (Chemistry and Mineralogy), 3,5 miliardi di anni fa Marte aveva troppo poca CO2 nella sua atmosfera per innescare un effetto serra.

La stessa roccia in cui Curiosity ha trovato sedimenti di un antico lago presenta le prove che stentano a far comprendere come tale lago possa essere esistito. Nei campioni che lo strumento CheMin ha analizzato, infatti, non ha individuato la presenza di alcun minerale carbonato, un tipo di minerale che si forma in presenza di CO2.

Le nuove analisi indicano che tale scarsità di carbonati nella roccia significa che l'atmosfera di Marte non poteva avere "tanta" CO2, nel periodo in cui il lago d'acqua era presenta, appunto 3,5 miliardi di anni fa.

Thomas Bristow (NASA Ames Research Center, Moffett Field, California): "Siamo stati particolarmente colpiti dall'assenza di minerali di carbonato nelle rocce sedimentarie che il rover ha esaminato. Sarebbe davvero difficile ottenere acqua allo stato liquido anche se ci fosse stata nell'atmosfera 100 volte la quantità di anidride carbonica che le prove sui minerali nelle rocce ci dicono".

Bristow è il principal investigator per lo strumento CheMin e l'autore principale della ricerca, che è in corso di pubblicazione nella rivista Proceedings of the National Academy of Science.

Curiosity non ha individuato carbonati in nessuna delle rocce analizzate che fanno parte del letto di antichi laghi, sin da quando è atterrato su Marte.

D'altro canto, CheMin è sensibile al punto da essere in grado di individuare carbonati anche se sono presenti in piccole percentuali.

In acqua, la CO2 si combina con ioni carichi positivamente quali magnesio e ferro per formare minerali carbonati. Altri minerali presenti nelle stesse rocce analizzare indicano che tali ioni erano presenti e disponibili.

Inoltre, minerali come magnetite e minerali argillosi forniscono la prova che le condizioni successive non diventarono mai così acide da far sì che eventuali carbonati presenti possano essersi dissolti, come invece accade nelle acque sotterranee acide.

Il dilemma va avanti da anni. Le prove sui fattori che influenzano la temperatura al suolo, principalmente l'energia ricevuta dal giovane Sole e la protezione offerta dall'atmosfera, contrastano con le prove ampiamente documentate della presenza di fiumi e laghi nell'antichità del Pianeta.

Vi sono indizi, quali i rapporti degli isotopi presenti oggi nell'atmosfera di Marte, che stanno ad indicare che una volta il Pianeta Rosso aveva un'atmosfera più densa. Tuttavia, i modelli teorici sul clima del pianeta nella sua antichità stentano a produrre condizioni favorevoli ad avere acqua liquida in superficie per molti milioni di anni.

Un possibile modello propone che l'atmosfera possa aver avuto uno spesso strato di CO2, insieme anche ad idrogeno molecolare. Ma è fonte di controversie come una tale atmosfera possa essersi generata e conservata nel tempo.

Negli ultimi vent'anni i ricercatori avevano utilizzato i dati registrati dagli spettrometri a bordo di sonde in orbita intorno al Pianeta Rosso alla ricerca di carbonati, senza successo.

Le nuova analisi concludono che quando erano presenti i laghi su Marte l'atmosfera non poteva avere più di poche decine di millibar di CO2, altrimenti si sarebbe prodotto abbastanza carbonato da essere individuato da CheMin.

Un millibar è 1/1000 della pressione dell'aria a livello del mare che abbiamo sulla Terra. Inoltre l'attuale atmosfera di Marte è meno di 10 millibar, e composta al 95% da CO2.

E l'evidente perplessità degli scienziati ce la spiega bene Robert Haberle (Mars-climate scientist, NASA Ames) e coautore dell'articolo: "Queste analisi si adattano a molti studi teorici in base ai quali la superficie di Marte, anche molto tempo fa, non era abbastanza calda per avere acqua liquida. E' davvero un enigma per me".

Sono varie le ipotesi su cui i ricercatori stanno lavorando. Alcuni pensano che il lago non fosse esposto all'atmosfera, forse era composto da liquido ma ricoperto da ghiaccio. Potrebbero esserci alcuni sedimenti accumulatisi sul fondo, se il ghiaccio non era troppo spesso.

Un inconveniente per questa teoria però è che il gruppo di Curiosity ha cercato nel cratere Gale, senza trovarle, le prove che ci si aspetterebbe se il lago fosse ricoperto di ghiaccio, come ad esempio grandi e profonde fenditure chiamate cunei di ghiaccio o "dropstones", che si sarebbero conficcati nei morbidi sedimenti del fondale.

La ricerca continua.

Fonte dati, NASA.