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
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| 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 CO2 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
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| 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
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| 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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