venerdì 26 maggio 2017

Senza carbonati si tentenna sui laghi scoperti su Marte da Curiosity

 Gli scienziati che studiano Marte sono alle prese con un problema.
 Molte le prove  che dicono come l’antico Marte una volta era bagnato, con l'acqua che scorreva e  si miscelava sulla superficie del pianeta. Eppure, l'antico Sole era circa un terzo meno caldo e i modellatori climatici lottano per produrre scenari che determinano la superficie di Marte abbastanza calda da mantenere scongelata l’acqua.
Una teoria principale è quella di avere una spessa atmosfera di anidride carbonica che formava una coperta  di gas serra, contribuendo perciò a riscaldare la superficie del antico Marte. Tuttavia, secondo una nuova analisi dei dati provenienti dal rover marziano Curiosity della NASA, Marte ha avuto troppo poco di anidride carbonica, circa 3,5 miliardi di anni fa per fornire abbastanza “effetto serra” come fonte di riscaldamento che scongelasse il ghiaccio in acqua. La stessa roccia marziana in cui Curiosity ha trovato sedimenti
provenienti da un antico lago in cui i microbi potrebbero aver prosperato, che è la fonte delle prove, aggiunge anche il dilemma di come un tale lago sarebbe potuto esistere. Curiosity non ha rilevato nessun minerale di carbonato nei campioni di roccia analizzati. La nuova analisi permette di concludere che la scarsità di carbonati in quella roccia significano che l’atmosfera di Marte quando il lago esisteva - circa 3,5 miliardi di anni fa - non avrebbe potuto tenere tanta anidride carbonica."Siamo stati particolarmente colpiti dall'assenza di minerali di carbonato, nella roccia sedimentaria che il rover ha esaminato, ha detto Thomas Bristow ( Ames Research Center –NASA- Moffett Field - California)- e sarebbe davvero difficile ottenere acqua allo stato liquido, anche se ci fosse un diossido cento volte più ricco di carbonio in atmosfera, rispetto a quello che dice l'evidenza minerale nella roccia ."                                                                                                                                                         Bristow è il principale ricercatore  che si abbina allo strumento di Chimica e Mineralogia (CheMin) su Curiosity. La sonda marziana non ha fatto la rilevazione definitiva di carbonati in qualsiasi delle rocce rosse del lago campionate, poiché è atterrato nel Gale Crater solo nel 2012. CheMin è in grado di identificare il carbonato anche  se costituisce solo una piccola percentuale della roccia. La nuova analisi elaborata da Bristow e tredici collaboratori calcola la quantità massima di anidride carbonica che avrebbe potuto essere presente, coerente con quella scarsità di carbonato. In acqua, l’anidride carbonica si combina con ioni positivi come magnesio e ferro ferroso per formare minerali di carbonato. Altri minerali nelle stesse rocce indicano che quegli ioni sono stati prontamente disponibili. Gli altri minerali, come magnetite e minerali argillosi, forniscono anche la prova che le condizioni successive non sono mai diventate così acide si da sciogliere via i carbonati, come possono fare nelle acque sotterranee acide. Il dilemma è stato la costruzione nell’arco di diversi anni: evidenze sui fattori che influenzano le temperature di superficie - principalmente legate all'energia ricevuta dal Sole giovane e l’ammantamento fornito dall’atmosfera del pianeta - aggiunte ad una mancata corrispondenza con l’evidenza diffusa per le reti fluviali e laghi presenti sull’antico Marte. Indizi quali rapporti isotopici in atmosfera marziana di oggi indicano che il pianeta una volta ha tenuto un'atmosfera molto più densa di quanto non faccia ora. Eppure modelli teorici dell'antica lotta del clima marziano per produrre le condizioni, permetterebbero la presenza dell’ acqua allo stato liquido sulla superficie di Marte per molti milioni di anni. Un modello positivo propone una spessa atmosfera di anidride carbonica che contiene anche l'idrogeno molecolare. Come una tale atmosfera sarebbe stato generata e sostenuta, tuttavia, è questione controversa. Il nuovo studio appunta il puzzle per un particolare luogo e tempo, con un controllo nel terreno per  i carbonati esattamente negli stessi sedimenti che sono stati trovati in un lago, circa un miliardo di anni dopo che  il pianeta si era formato. Negli ultimi due decenni, i ricercatori hanno usato spettrometri su Orbiter
Foto da Orbiter 
, il velivolo  spaziale che si trova sopra Marte, per la ricerca di carbonato che potrebbe essere il risultato di un periodo iniziale quando era più abbondante la presenza di anidride carbonica. Hanno trovato CO
2 di gran lunga inferiore a quanto previsto."E 'un mistero ,- ha detto Bristow - il motivo per cui non c'è stato molto di carbonato come quello visto dall'orbita. Si usciva dal dilemma dicendo che i carbonati possono essere ancora lì, ma noi non possiamo vederli dall'orbita perché sono coperti da polvere o sepolti, o non stiamo cercando nel posto giusto. I risultati  di Curiosity portano al paradosso di una messa a fuoco. Questa è la prima volta che abbiamo controllato per i carbonati a terra in una roccia  che sappiamo formata da sedimenti depositati sotto l'acqua ".

La nuova analisi conclude che  sarebbero stati presenti non più di poche decine di millibar di anidride carbonica, nell’atmosfera marziana del tempo, quando esisteva il lago, o avrebbero prodotto abbastanza carbonato per permettere allo strumento CheMin
Che-Min su Curiosity
di Curiosity di rilevarlo. Un millibar è un millesimo di pressione dell'aria a livello del mare sulla Terra. L'attuale atmosfera di Marte è inferiore a dieci millibar e per circa il 95 per cento è composta da anidride carbonica. “Quest’analisi si adatta con molti studi teorici ,- ha detto Robert Haberle, scienziato del clima marziano della NASA Ames - che la superficie di Marte, molto tempo fa, non era abbastanza calda e che quindi l'acqua potesse essere liquida. E 'davvero un enigma."                                                                                                 I ricercatori stanno valutando diverse idee . "Alcuni pensano forse il lago non era un corpo aperto di acqua allo stato liquido. Forse è stato- ha detto Haberle - un liquido coperto di ghiaccio. Si potrebbe ancora ottenere alcuni sedimenti attraverso l'accumulo sul fondale se il ghiaccio non fosse troppo spesso. Un inconveniente a quella spiegazione è che il team rover ha cercato e non trovato nel Gale Crater
Gale Crater
la prova che ci si aspetterebbe dai laghi coperti di ghiaccio, come grandi e profonde crepe chiamati cunei di ghiaccio, o "pietre a goccia", che si sono inserite nel fondale morbido, proprio come provocato da sedimenti quando penetrano per l’assottigliamento del ghiaccio. Se i laghi non sono stati congelati, il puzzle è reso più difficile dalla nuova analisi di ciò che la mancanza di una rilevazione del carbonato da parte di Curiosity, perchè implica la composizione dell'antica atmosfera marziana." La traversata di Curiosity attraverso corsi d'acqua,  nel delta, e centinaia di accumuli verticali di fango depositato in antichi laghi, - ha detto Ashwin Vasavada scienziato del Progetto Curiosity (Jet Propulsion Laboratory- NASA,_Pasadena_California ) - denunciano un sistema idrologico con una vigorosa alimentazione dell'acqua e di sedimenti per creare le rocce che stiamo trovando". L'anidride carbonica, miscelata con altri gas come l'idrogeno, è stata la principale protagonista, nel determinare l'influenza del riscaldamento, necessario per un tale sistema. Questo sorprendente risultato sembrerebbe portarla fuori dalla corsa."Quando due linee di prove scientifiche appaiono inconciliabili, la valutazione può essere impostata in anticipo proprio per capire perché non lo sono. La missione Curiosity sta continuando a indagare sulle antiche condizioni ambientali su Marte.

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