Sunday, 21 Apr 2019

Perché scompare il metano su Marte? I risultati di ExoMars approfondiscono il mistero

Come avevamo anticipato lo scorso 31 dicembre nell’articolo “Il mistero del metano scomparso dall’atmosfera di Marte” e ribadito negli articoli “Dall’ESA una conferma indipendente della presenza di metano su Marte” e “Metano su Marte, probabilmente localizzato il punto di origine” c’è un mistero intorno al metano rilevato su Marte: semplicemente, è scomparso.

Oggi sono stati pubblicati su Nature i primi risultati ufficiali della sonda Trace Gas Orbiter (TGO), la navicella spaziale dell’ESA che orbita intorno al Pianeta Rosso rilevando la composizione dell’atmosfera di Marte, come parte della missione ExoMars. Con sorpresa degli scienziati, TGO ha trovato scarsissime tracce di metano nelle sue prime osservazioni dall’aprile 2018 all’agosto 2018.

Il TGO è lo strumento più sensibile per misurare il metano su Marte“, ha spiegato Oleg Korablev, che è il ricercatore responsabile dello strumento Atmospheric Chemistry Suite (ACS) del TGO e ricercatore presso l’Istituto di ricerca spaziale dell’Accademia Russa delle Scienze.Possiamo solo segnalare limiti superiori che sono molto, molto bassi.” 

La concentrazione massima di metano che Korablev e i suoi colleghi hanno trovato è solo di 0,012 parti per miliardo (ppb) – si tratta di diversi ordini di grandezza al di sotto del tasso che gli scienziati si sarebbero aspettati in base al metano rilevato in superficie dal rover della NASA Curiosity (Curiosity aveva rilevato livelli di fondo di metano di 0,41 ppb durante la stessa stagione negli anni precedenti.)

La discrepanza potrebbe significare che il metano è stato distrutto nelle zone inferiori dell’atmosfera marziana. Ma gli scienziati non sanno ancora come.

Abbiamo due strumenti completamente indipendenti analizzati da due team totalmente indipendenti e arrivati agli stessi risultati“, ha detto ai giornalisti Håkan Svedhem, uno scienziato del progetto TGO dell’Agenzia spaziale europea, durante la conferenza stampa di oggi. Oltre all’ACS, il TGO ha anche un altro strumento per la misurazione del gas noto come NOMAD (Nadir and Occultation for Mars Discovery).

I ricercatori hanno presentato i risultati alla riunione annuale della European Geosciences Union a Vienna. Le loro scoperte sono state pubblicate anche sulla rivista Nature

Marco Giuranna, uno scienziato dell’Istituto Nazionale di Astrofisica di Roma che non è stato coinvolto nella ricerca, ha affermato che non sorprende che un veicolo spaziale come il TGO non rilevi il metano, poiché la presenza di questo gas su Marte è probabilmente caratterizzata da picchi di emissione transitori, piuttosto che da una presenza globale

Poiché il metano è generalmente presente a concentrazioni molto basse nell’atmosfera di Marte, picchi di metano o emissioni su Marte possono essere rilevati solo occasionalmente – quando rover, lander o orbiter si trovano nel posto giusto al momento giusto,” Giuranna, che è l’investigatore principale dello strumento Spettrometro Planetario Fourier di Mars Express, ha dichiarato a Space.com: “Coerentemente, nel nostro nuovo studio Mars Express, non abbiamo rilevato alcun metano oltre a un singolo rilevamento preciso.” (All’inizio di questo mese, nella rivista Nature Geoscience, Giuranna ha pubblicato la conferma di un’emissione di metano del 2013 osservato dall’orbita da Mars Express).

Tuttavia, gli scienziati avevano previsto che emissioni concentrati di metano dovessero entrare nella circolazione globale dell’atmosfera di Marte e che TGO avrebbero dovuto rilevare una distribuzione uniforme del gas presente nei livelli di fondo. 

Gli autori del nuovo studio hanno affermato che per conciliare la mancanza di rilevamento del metano da parte di TGO e il rilevamento positivo di metano da Curiosity in superficie, ci deve essere un meccanismo che distrugge il gas nell’atmosfera inferiore mille volte più veloce di quanto previsto dalla chimica convenzionale. 

Il metano su Marte sembra apparire e scomparire rapidamente, suggerendo la presenza di un meccanismo di distruzione in grado di rimuovere efficacemente questo gas dall’atmosfera“, ha detto Giuranna. I ricercatori hanno proposto alcune spiegazioni su dove potrebbe andare il metano su Marte – che potrebbe affondare nella roccia e nel suolo marziani, o legarsi chimicamente con grani di quarzo erosi, o essere distrutto da elementi reattivi in dune mobili di sabbia – ma queste ipotesi sono in gran parte basate su simulazioni al computer e esperimenti di laboratorio sulla Terra.

Giuranna ha ipotizzato che il tempo su Marte avrebbe potuto influenzare le osservazioni del TGO.

Questo potrebbe avere un impatto importante sui risultati, dal momento che le tempeste di sabbia marziane rappresentano un possibile consumo di metano atmosferico“, ha detto Giuranna. Ma i ricercatori della TGO hanno affermato di aver stabilito limiti severi per il metano prima della tempesta, e Korablev ha detto ai giornalisti: “Non vediamo ancora metano neanche dopo la tempesta di sabbia“.

Altri scienziati, però, non hanno perso la speranza che il TGO alla fine rilevi maggiori concentrazioni di metano.

Abbiamo bisogno di essere più pazienti con TGO, perché una cosa che abbiamo imparato è che la storia del metano di Marte è piena di sorprese e sicuramente ce ne saranno altre,” così Chris Webster, uno scienziato senior del Jet Propulsion Laboratory della NAS, che non è stato coinvolto nella ricerca, “Non mi sorprenderei se TGO rilevasse il metano in futuro“. 

La presenza di metano su Marte era stata interpretata come un potenziale segno di metabolismo biologico. Le speculazioni che sono state scatenate dai primi rilevamenti del metano hanno sottolineato la connessione tra la produzione di metano sulla Terra e la vita sulla Terra“, ha detto Svedhem ai giornalisti.

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