Togliamo innanzitutto una certezza di cui sono convinti in tanti dopo la conferenza stampa della NASA di ieri sera: nessuno ha ancora visto l'acqua scorrere su Marte, nè ci sono dei canali, anche se più piccoli, sul tipo di quelli che credeva di aver visto Schiaparelli: il succo della cosa è che con ogni probabilità sono stati visti i probabili effetti di questo passaggio, dei depositi salini lungo dei canali il cui aspetto cambia al cambiare delle stagioni. Infatti l'articolo che è stato annunciato non si intitola “trovate su Marte delle zone su cui scorre l'acqua, almeno in certe condizioni”, bensì “Spectral evidence for hydrated salts in recurring slope lineae on Mars” e cioè, in pratica, che l'analisi spettrografica di alcune immagini evidenzia la presenza di sali idrati in alcune linee che si ripetono ad ogni stagione su dei pendii. Ritengo pertanto necessario fare alcune puntualizzazioni sulle RSL, cioè su queste strisce particolari che compaiono ad ogni estate e su cosa abbiano davvero scoperto gli scienziati .
È noto anche ai sassi che il principale scopo delle tante ricerche su Marte è capire se ospiti (o abbia ospitato nel passato) delle forme di vita. Il tutto passa ovviamente dal capire quanta acqua c'è e c'era in passato sul pianeta rosso.
L'atmosfera di Marte è composta al 96% di CO2, a cui si sommano circa il 3% fra azoto e argon molecolari; la pressione atmosferica è decisamente bassa (0.6 millibar o, meglio, 60 pascal, contro i 1013 millibar di quella terrestre), per cui il ghiaccio in genere sublima direttamente a vapore senza passare per la fase liquida. Il vapore acqueo è praticamente inesistente (molto meno dell'1%) ma – curiosamente – proprio a causa della bassa pressione atmosferica generale ne basta davvero poco per ottenere una umidità relativa pari al 100%: detto in soldoni, anche se la quantità è risibile, si possono formare grazie alle basse temperature delle “nebbie” in zone a bassa quota.
Comunque la questione “acqua su Marte” è ancora poco compresa e per capire meglio se vi esista in superficie acqua liquida (e – di riflesso – vi possano essere le condizioni per la vita) il problema centrale è capire il ciclo idrologico del pianeta.
Grazie alle varie sonde in orbita intorno al pianeta rosso la presenza del prezioso liquido è già stata accertata da tempo in profondità e nel 2008 il lander Phoenix ne ha definitivamente accertato anche la presenza nel suolo marziano, grazie alle brine che ha trovato nel corso della sua breve missione (1 e bibliografia ivi contenuta); qualche mese fa, in aprile, è uscito un lavoro in cui analizzando i dati forniti dal rover Curiosity nel Cratere Gale, in particolare umidità relativa, temperatura dell'aria e temperatura del suolo, era stato osservato che in quella zona di notte si possono formare delle brine liquide nei primi 5 cm del suolo (2). Queste brine poi sono però destinate ad evaporare appena fa giorno.
La novità di questi giorni, riportata in un articolo della rivista Nature Geoscience (3), è che acqua liquida possa scorrere sulla superficie del pianeta in determinate condizioni.
Marte ha un'inclinazione dell'asse simile a quella terrestre, ne consegue che ci sono cicli stagionali annuali in qualche modo proporzionali ai nostri, ed in effetti qualcosa cambia nelle caratteristiche della superficie; la maggiore differenza sta nella durata: un anno marziano è 687 giorni, quasi il doppio di quello terrestre (l'88% in più se si vuole essere più esatti).
Le osservazioni dirette sul suolo da parte di lander e rover e quelle satellitari hanno trovato sulla superficie vari sali come solfati, clorati e perclorati, che non solo hanno caratteristiche igroscopiche ma diminuiscono il tasso di evaporazione dell'acqua e la sua temperatura di fusione, trattenendola ed evitando che si disperda in atmosfera.
Le osservazioni di cui si parla oggi sono state compiute con uno dei (relativamente tanti) satelliti che girano intorno a Marte e cioè il Mars Reconnaissance Orbiter: lanciata nel 2005, questa sonda è concepita per monitorare con i suoi strumenti, fotocamere comprese, la superficie del pianeta rosso; fra i suoi compiti non c'è invece quello di comunicare con Opportunity e Curiosity, i rover che stanno esplorando i terreni marziani con eccellenti risultati (Spirit ormai è defunto), che rientra fra quelli assegnati alle sonde 2001 Mars Odyssey e Mars Global Surveyor.
In particolare si tratta di studi su una serie di linee a bassa riflettività, denominate in sigla RLS, “recurring slope lineae” (linee ricorrenti dei pendii) che sono state osservate nelle medie latitudini dell'emisfero sud del pianeta.
Le RSL condividono delle caratteristiche comuni, stabilite già da tempo, per esempio in un lavoro del 2011 che sono insite nella loro definizione (4):
- Linee, perché hanno una forma molto stretta e allungata (praticamente assomigliano a dei nastri): la massima larghezza osservata è 5 metri
- Ricorrenti, perché sono tipiche delle stagioni calde: infatti svaniscono all'inizio dell'autunno e riappaiono all'inizio di ogni estate, quando la temperatura è piuttosto alta per Marte
- nei Pendii, perché sono tipiche di alcune scarpate
Per completare la descrizione aggiungo che compaiono nell'emisfero meridionale in una fascia comprese tra 48 e 32 gradi di latitudine sud e quando la temperatura è superiore ai -20°C e che si formano preferibilmente quando la scarpata è più in pendenza, più orientata verso l'equatore (in Toscana si direbbe “a solatìo”) e aumentano avvicinandosi alla base della scarpata stessa. Di solito coincidono con piccoli canali e possono essere presenti a centinaia
Il sospetto, fin da quando sono state scoperte, era che le RLS derivassero dallo scorrimento superficiale di acqua o di brine saline. Quindi, siccome i rover sono piuttosto lontani da quelle zone l'unica possibilità per comprendere cosa fossero era che gli strumenti a bordo dei satelliti riconoscessero in queste strisce la presenza di acqua o di sali idrati.
Per l'osservazione sono stati scelti alcuni siti, morfologicamente diversi. Crateri da impatto come il Palikir, l'Hale e l'Horowitz e la Coprates Chasma, una struttura che si estende per quasi 1000 e che fa parte del sistema delle Valles Marineris.
Studiando in varie frequenze gli spettri prodotti dalle RLS di questi siti i ricercatori hanno trovato troppo poco assorbimento perché possa trattarsi di acqua ma la “firma spettroscopica” di sali idrati (in particolare il perclorato di magnesio e quello di sodio monoidrato, già predetti a proposito di Phoenix) e hanno supposto una loro relazione genetica con le RSL. Il modello prevede che l'acqua sciolga i sali idrati contenuti nel suolo e li depositi in concentrazione maggiore dove scorre. Questo ovviamente implica che oggi su Marte si possa trovare acqua liquida, almeno in quelle condizioni particolari: estate e pendii esposti verso l'equatore (ma – ripeto – a tutt'oggi nessuno l'ha ancora vista).
Cosa si può dire a proposito di quest'acqua, in particolare qual'è la sua origine?
Non è chiaro da dove provenga e al proposito ci sono 3 ipotesi aperte, ma tutte con delle “controindicazioni”:
- fusione di ghiaccio contenuto in superficie o nel sottosuolo: sarebbe l'ipotesi più semplice ma non sembra possibile a latitudini così basse (5)
- l'acqua proviene da una falda acquifera locale. In questo caso il problema è geometrico: possible che una falda alimenti delle sorgenti così in alto come quelle che dovrebbero alimentare le RLS più alte?
- i sali assorbono umidità atmosferica a tal punto che vi passano in soluzione (la cosiddetta deliquescenza, tipiche delle sostanze igroscopiche. Ma non è sicuro che lo scarso vapor d'acqua della atmosfera marziana sia sufficiente per questo processo (6)
Sono aperte tutte queste ipotesi e forse i meccanismi di formazione delle RSL sono differenti a seconda dei casi.
Si deve comunque notare che la deliquescenza di sali igroscopici è un processo che “funziona” in uno dei luoghi più aridi della Terra, il deserto di Atacama, dove queste brine ospitano delle comunità microbiche. E questo ci porterebbe “parecchio in là”....
Questo è un video molto interessante al proposito:
(1) Elsenousy et al. 2015. Effect of evaporation and freezing on the salt paragenesis and habitability of brines at the Phoenix landing site. Earth and Planetary Science Letters 421, 39–46
(2) Martin - Torres et al. 2015. Transient liquid water and water activity at Gale crater on Mars. Nature Geoscience aprile 2015, DOI: 10.1038/NGEO2412
(3) Ojha et al. 2015. Spectral evidence for hydrated salts in recurring slope lineae on Mars. Nature Geoscience, settembre 2015, DOI: 10.1038/NGEO2546
(4) McEwen et al, 2011. Seasonal Flows on Warm Martian Slopes. Science 333, 740-743
(5) Chevrier e Rivera-Valentin 2012. Formation of recurring slope lineae by liquid brines on present-day Mars. Geophysical Research Letters 39, L21202, doi: 10.1029/2012GL054119, 2012
(6) McEwen et al. 2014. Recurring slope lineae in equatorial regions of Mars. Nature Geosciences 7, 53–58
Nessun commento:
Posta un commento