Il gas di Schrodinger: Marte ha e non ha metano nella sua atmosfera

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L’atmosfera di Marte contiene o no metano?

Questa è una domanda che gli scienziati planetari si pongono da anni, e la risposta, in modo esasperante, è: sì. No, forse…

La domanda è in realtà piuttosto importante. Il metano è una molecola semplice (un atomo di carbonio con quattro atomi di idrogeno), e può essere prodotto da molti processi diversi. Tuttavia, per gli scienziati planetari questi si riducono a due principali: il metano viene prodotto geologicamente o biologicamente. Cioè, le sue fonti principali possono essere, ad esempio, i vulcani, o può essere letteralmente prodotto dalla vita. Basta pensare ai gas emessi dalle mucche, dai batteri, dalle piante in decomposizione. Magari da insetti marziani

Sulla Terra sono presenti entrambe le fonti. Su Marte, una o entrambe sarebbero comunque una sorpresa. La questione se Marte sia ancora geologicamente attivo è interessante; la sua superficie è costellata di vulcani antichi, presumibilmente estinti, tra cui l’Olympus Mons, il più grande dell’intero sistema solare. Alcuni vulcani erano ancora attivi centinaia di milioni di anni fa, ma oggi? Non è chiaro.

Per quanto riguarda la vita… Beh, la domanda è abbastanza ovvia. Non c’è nessuna certezza che su Marte vi siano microorganismi o forme di vita più complesse, in superficie o in profondità ma, se ci fossero, probabilmente produrrebbero metano anche se non possiamo averne la certezza. Giova ricordare che il metano è prodotto dalla vita qui sulla Terra, quindi la sua presenza sarebbe un buon punto di partenza per pensarci.

Ecco perché la ricerca del metano marziano è importante. Dovremmo prima trovarlo e poi cercare di capire da dove viene.

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Il problema è che se c’è, non ce n’è molto. Alcuni rilevamenti furono fatti nel 2003 attrverso osservazioni dalla Terra, ma erano al limite di ciò che i telescopi potevano fare, quindi difficile da confermare. Queste osservazioni indicavano che c’erano pennacchi di gas, probabilmente emessi a raffiche, ma ancora una volta era difficile dirlo.

Poi, nel 2013, il rover Curiosity ha rilevato un picco di metano nel Gale Crater, l’enorme cratere da impatto che sta esplorando. Il giorno seguente, questo picco è stato confermato dall’orbiter Mars Express dell’ESA nello stesso sito. Questo ha chiarito che Marte ha sicuramente il metano, anche se solo in piccole quantità; la concentrazione individuata era solo di 15 parti per miliardo di metano rispetto al resto dell’atmosfera.

Evviva!

Ma non così tanto!

Per cercare di capirne di più, è stata inviata dall’ESA la missione Exomars Trace Gas Orbiter (o TGO), che sta osservando Marte da circa un anno ed è stato dotato di strumenti specifici per rilevare il metano. Purtroppo, finora non ha trovato niente. Nessuna traccia di metano. E le osservazioni erano molto sensibili; avrebbero potuto individuare livelli di metano inferiori all’1% di ciò che Curiosity e Mars Express avevano rilevato!

Arrrrrg. Quindi Marte ha metano o no?

Eventi chiave nel rilevamento e non rilevamento del metano nell'atmosfera di Marte. Credito: ESA

Eventi chiave nel rilevamento e non rilevamento del metano nell’atmosfera di Marte. Credito: ESA

C’è ovviamente una certa tensione tra queste osservazioni, ma non necessariamente si contraddicono a vicenda. Ad esempio, il TGO è sensibile all’atmosfera ben al di sopra della superficie, a circa 5 chilometri di distanza, mentre Curiosity si trova sulla superficie stessa. Forse il metano resta più in basso.

O forse c’è un processo che consuma rapidamente il metano dall’atmosfera, in modo che l’eventuale emissione possa essere vista poco dopo il suo rilascio ma che poi, in tempi brevi viene scomposto o assorbito. Teoricamente, la luce solare su Marte dovrebbe abbattere il metano in circa 300 anni, quindi questo dovrebbe essere un nuovo processo ancora sconosciuto. La chimica su Marte è diversa da qui sulla Terra; per esempio la superficie ha molti perclorati, sostanze chimiche che spezzano rapidamente le molecole organiche. Probabilmente non è il perclorato il responsabile della scomparsa del metano ma potrebbe esserlo o non esserlo. Stiamo solo sottilieando che l’ambiente di Marte è diverso. Forse c’è qualcosa che agisce sul metano a cui non abbiamo ancora pensato.

Tuttavia, questo è frustrante per gli scienziati ed è evidente che mancano delle informazioni per capirci qualcosa.

Insomma, la conclusione è che non ne sappiamo abbastanza, non stiamo parlando di un obbiettivo ma di un processo. Forse qualcosa si presenterà presto, una nuova idea o un rilevamento diverso/migliore. O forse questo metano paradossale di Schrödinger continuerà a esistere e non esistere simultaneamente ancora per qualche tempo a venire.

Alla fine troveremo una risposta. Fino ad allora, teniamo gli occhi su Marte e cerchiamo di capire cosa sta cercando di dirci.