Come “produrre” acqua liquida su Marte


    Ogni notte l’acqua liquida si raccoglie nel suolo marziano e durante il giorno si trasforma in vapore, secondo quanto rilevato dal rover Curiosity della NASA. Se in futuro altre missioni confermeranno tale ciclo dell'acqua, gli astronauti potrebbero avere l’umidità sufficiente per “produrre” acqua potabile su Marte.

    Gli scienziati hanno raccolto numerose prove riguardanti la presenza sia di acqua ghiacciata ai poli sia di vapore acqueo nell'atmosfera del pianeta. È stato molto difficile trovare acqua allo stato liquido sulla superficie di Marte per via della bassa temperatura e pressione atmosferica.

    Autoscatto del rover Curiosity. Credits: NASAImmagine 1 - Autoscatto del rover Curiosity. Credits: NASA

    Il suolo di Marte contiene sali dell’acido perclorico che abbassano il punto di congelamento dell'acqua, tali condizioni superficiali non sono una barriera assoluta per l’acqua allo stato liquido.

    Notti marziane

    Durante il primo anno marziano del rover Curiosity il dott. Javier Martin-Torres (ricercatore della Luleå University of Technology di Kiruna, Svezia) ed i suoi colleghi hanno monitorato le condizioni meteorologiche su Marte. I ricercatori hanno quindi registrato la temperatura dell’aria, del suolo e i valori di umidità attraverso la stazione di monitoraggio ambientale (Rover Environmental Monitoring Station, REMS) di Curiosity.

    Il team ha scoperto che durante l'inverno marziano le condizioni climatiche durante le notti fredde ma umide permetterebbero all’acqua liquida di rimanere stabilmente entro i primi 5 centimetri della superficie. Altri brevi periodi di stabilità sarebbero presenti anche in altre stagioni.

    I ricercatori sostengono che il perclorato di calcio (il sale dell'acido perclorico) presente nel suolo è in grado di assorbire il vapore acqueo atmosferico fino a quando il sale non passa in soluzione. Questo processo è chiamato deliquescenza (proprietà di alcune sostanze igroscopiche come ad es. i sali che, in condizioni opportune, passano in soluzione assorbendo vapor acqueo dall’ambiente). Quando il sole sorge e la temperatura sul pianeta aumenta, l'acqua evapora e viene reimmessa nell'atmosfera del pianeta (Immagine 2).

    Immagine 2 – Ciclo dell’acqua marziano. Credits: Martín-Torres e Zorzano.

    “Curiosity non può analizzare questa acqua direttamente tuttavia, abbiamo trovato le condizioni per ottenere l’acqua a partire da una soluzione salina” scrive Martin-Torres. "Per analizzare l’acqua sarà necessario utilizzare uno strumento specifico in grado di rilevare i cambiamenti nella conducibilità elettrica delle soluzioni saline".

    Un dispositivo per “produrre” l’acqua

    Secondo Alfonso Davila, ricercatore del SETI Institute di Mountain View, California, non abbiamo prove sufficienti per stabilire con certezza che oggi sia presente dell'acqua allo stato liquido sulla superficie di Marte tuttavia, i risultati indicano che il pianeta in passato è stato molto più umido. "Il lavoro è significativo perché suggerisce che i processi di deliquescenza potrebbero essere stati importanti nel passato di Marte, quando c'era più acqua nell'atmosfera e le temperature erano superiori" scrive Davila.

    Il rover ExoMars mentre si muove sul terreno che simula la superficie di Marte (Stevenage, UK). Credits: ESAImmagine 3 - Il rover ExoMars mentre si muove sul terreno che simula la superficie di Marte (Stevenage, UK) Tale superficie fornisce un terreno realistico per sviluppare i sistemi di navigazione del rover. Credits: ESA.

    Se c'è acqua allo stato liquido su Marte è improbabile che ospiti la vita perché mediamente la temperatura sulla superficie è inferiore a -30 °C, una temperatura troppo bassa persino per i microbi che si replicano negli ambienti estremi sulla Terra. "Il fatto che nessun microrganismo sulla Terra sia in grado di crescere a temperature inferiori a -20 °C sembrerebbe indicare un limite invalicabile per la vita basata sull’acqua" sostiene Davila.

    Quest'acqua potrebbe un giorno aiutare in altri modi il fiorire della vita su Marte. Martin-Torres sta attualmente lavorando a un dispositivo per il rover ExoMars dell'Agenzia spaziale europea. Il rover dell’ESA (Immagine 3) verrà lanciato nel 2018 e sfrutterà i risultati di Curiosity.

    “È un proof of concept (la fase durante lo sviluppo di un prodotto in cui viene accertato che il prodotto funzionerà come previsto) di un sistema che sarà in grado di produrre acqua liquida per gli astronauti estraendola dall’umidità atmosferica" scrive il ricercatore. Il dispositivo, montato sul rover, sarà formato da piccoli contenitori con dei sali. Tali contenitori imiteranno il processo naturale di deliquescenza. Se tutto funzionerà come previsto dai ricercatori, i futuri astronauti potrebbero replicare il processo naturale di deliquescenza su larga scala per "produrre" acqua a supporto dell'esplorazione di Marte.

    Journal reference: Nature Geoscience, DOI: 10.1038/NGEO2412



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