L’atmosfera di Marte è molto sottile, ma sta offrendo nuovi indizi molto interessanti sul fatto che il Pianeta Rosso possa aver ospitato in passato la vita.
L’atmosfera di Marte, a causa della bassa gravità del pianeta, è estremamente rarefatta e priva dei gas leggeri;
la pressione sul pianeta è pari a circa 0,7–0,9 kPa nelle depressioni più profonde (la pressione media dell’atmosfera terrestre, a titolo di paragone, è di 101 KPa).
Osservazioni dei transiti di Marte davanti alle stelle, effettuate dalla Terra, prima dell’era spaziale avevano suggerito qualcosa di simile.
L’atmosfera di Marte appare ricca di polveri che le conferiscono una caratteristica colorazione arancione-marrone quando osservata dalla superficie del pianeta; i dati registrati dai Mars Exploration Rover indicano una dimensione media delle particelle sospese di circa 1,5 μm.
L’estrema scarsità di ozono permette alle radiazioni ultraviolette del Sole, letali per ogni forma di vita conosciuta, di penetrare l’atmosfera di Marte e raggiungere la superficie del pianeta.
Le tracce di antiche valli e canali fluviali suggeriscono che l’acqua liquida in passato scorreva sulla superficie di Marte in abbondanza. Oggi l’acqua è per lo più congelata nelle calotte glaciali del pianeta o sepolta nel sottosuolo.
Ma una parte dell’acqua sta vaporizzando, e sotto forma di idrogeno sfugge dalla tenue atmosfera di Marte, a suggerirlo la nuova ricerca della rivista Science Advances realizzata da due scienziati della British Open University.
Capire l’interazione di potenziali riserve che potrebbero conservare acqua e il loro comportamento stagionale e sul lungo termine è la chiave per comprendere l’evoluzione del clima di Marte.
Ciò può essere effettuato studiando il vapore acqueo di acqua ‘pesante’ (dove un atomo di idrogeno è sostituito da un atomo di deuterio, una forma isotopica dell’idrogeno con un neutrone in più).
Gli scienziati dell British Open University anno rilevato il vapore analizzando la luce che passa attraverso l’atmosfera marziana utilizzando uno strumento chiamato Nadir and Occultation for Mars Discovery.
Lo strumento è installato a bordo dell’ExoMars Trace Gas Orbiter, una missione congiunta tra l’Agenzia spaziale europea e la russa Roscosmos.
“Questo fantastico strumento ci offre una visione mai vista prima degli isotopi dell’acqua nell’atmosfera di Marte in funzione del tempo e della posizione”, ha detto Manish Patel, docente di scienze planetarie della Open University che ha aggiunto:
“Misurare gli isotopi dell’acqua è un elemento cruciale per capire come Marte come pianeta abbia perso la sua acqua nel tempo, e quindi come l’abitabilità del pianeta sia cambiata nel corso della sua storia”.
“Il rapporto deuterio-idrogeno, D/H, è il nostro cronometro – una metrica che ci racconta la storia dell’acqua su Marte, e come la perdita di acqua si è evoluta nel tempo. Grazie al Trace Gas Orbiter di ExoMars, adesso possiamo meglio comprendere e calibrare tale cronometro e testarlo per potenziali nuovi bacini d’acqua su Marte”, afferma Geronimo Villanueva del Centro Spaziale Goddard della NASA e autore principale del nuovo risultato.
“Con TGO possiamo vedere il percorso degli isotopi dell’acqua mentre si alzano nell’atmosfera con un livello di dettaglio non possibile prima. Le precedenti misurazioni fornivano solamente la media nella profondità dell’atmosfera nell’insieme. È come se avessimo avuto soltanto una visione in 2D prima, mentre ora possiamo esplorare l’atmosfera in 3D”, spiega Ann Carine Vandaele, prima ricercatrice di NOMAD (Nadir and Occultation for MArs Discovery), lo strumento utilizzato nell’indagine.
Le misurazioni rivelano una importante variabilità del rapporto deuterio / idrogeno D/H in base all’altitudine e alla stagione.
L’atmosfera di Marte e la vaporizzazione dell’acqua
Quando l’acqua è completamente vaporizzata, si identifica principalmente un grande arricchimento nell’acqua semi-dura, e un rapporto D/H in tutte le riserve su Marte sei volte maggiore a quella della Terra, confermando che grandi quantità di acqua sono andate perdute nel tempo.,
I dati ExoMars raccolti tra aprile 2018 e aprile 2019 hanno inoltre mostrato tre casi che hanno accelerato la perdita di acqua dall’atmosfera:
la tempesta di sabbia globale del 2018, una breve ma intense tempesta a livello regionale nel gennaio 2019, e il rilascio di acqua dalla calotte polare meridionale durante i mesi estivi legata al cambiamento di stagione.
Di particolare nota è una scia di vapore acqueo in ascesa durante l’estate al sud che potenzialmente inietta acqua nell’atmosfera superiore su base stagionale e annuale.
Future osservazioni veicoli spaziali forniranno indicazioni complementari all’evoluzione dell’acqua nell’anno marziano.
“Il mutare delle stagioni su Marte, e in particolare l’estate notevolmente calda nell’emisfero meridionale, sembra essere la forza trainante dietro alle nostre osservazioni come per esempio la Perdita di acqua atmosferica e l’attività della polvere collegate al rilevamento di cloruro di idrogeno, che vediamo nei due studi più recenti”, ha spiegato Håkan Svedhem. “Le osservazioni del Trace Gas Orbiter ci consentono di esplorare l’atmosfera marziana come mai prima”.
È stata una settimana impegnativa per la ricerca su Marte.
Mercoledì scorso, la sonda cinese Tianwen-1 è entrata in orbita attorno a Marte dopo essere stata lanciata dal sud della Cina lo scorso luglio. La missione Tianwen è solo l’ultimo dei programmi sviluppati dall’ambizioso programma spaziale del governo di Pechino.
Il giorno prima, anche la sonda “Hope” degli Emirati Arabi Uniti è entrata con successo nell’orbita di Marte, entrando nella storia come la prima missione interplanetaria del mondo arabo.
A breve anche il veicolo spaziale Perseverance arriverà sul pianeta rosso dove potrà studiare le condizioni della superficie me l’atmosfera di Marte.
