Spugne su Marte?


    Per molto tempo gli scienziati hanno creduto che Marte fosse un pianeta asciutto e sterile, non adatto alla vita.
    Ma le ricerche in corso negli ultimi anni indicano che molto probabilmente l'acqua è rimasta da che parte inclusa la possibilità di un lago sotterraneo. Ciò ha portato gli scienziati a nutrire nuove speranze sul fatto che possa esserci effettivamente la vita sul pianeta rosso.


    Recentemente è stato pubblicato un nuovo studio sulla rivista Nature Geoscience, i cui risultati sembrerebbero indicare (in maniera a dir poco sorprendente) che i depositi di acqua che si trovano al di sotto della superficie di Marte (in particolare vicino ai poli) potrebbero contenere molecole di ossigeno, elemento indispensabile alla vita sulla Terra. Questa evenienza rende ancora più probabile da parte del pianeta rosso il supporto alla vita microbica o a semplici animali come le spugne.

    Introduzione

    La superficie di Marte nel periodo compreso tra 3,8 miliardi e 4 miliardi di anni fa era molto simile alla Terra e potrebbe aver avuto le condizioni adatte alla vita. Infatti Marte aveva un'atmosfera densa e acqua che scorreva sulla superficie oltre ad avere un campo magnetico globale e un'attività vulcanica.


    Oggi la superficie del pianeta è asciutta e fredda, le temperature durante il giorno variano dai - 5°C ai 10 °C mentre durante la notte le temperature vanno dai - 100 °C ai - 120 °C. La pressione atmosferica di Marte è ora inferiore al 1% di quella della Terra, ciò significa che l'acqua non può scorrere sulla superficie perché l'evaporazione verso l'atmosfera sarebbe molto rapida. L'acqua può però rimanere intrappolata sotto la superficie. Inoltre il vulcanismo è ormai inattivo, la radiazione solare è molto intensa e come protezione restano soltanto dei campi magnetici localizzati su piccola scala a livello della crosta del pianeta nell'emisfero sud di Marte.


    A causa di questi motivi la vita su Marte è stata considerata altamente improbabile fino a pochi anni fa.
     

     

    Immagine 1 - Marte visto dalla sonda Viking. Credits: NASA/JPL/USGSImmagine 1 - Marte visto dalla sonda Viking. Credits: NASA/JPL/USGS

    Prove in aumento

    Metano su Marte

    Dagli ultimi studi sappiamo che ci sono tracce di metano su Marte grazie alle sonde Mars Express e al rover Curiosity.

    La fonte di questo metano potrebbe essere dovuta all'attività idrotermale (il movimento dell'acqua riscaldata) oppure alla vita microbica. Sulla Terra i residui prodotti dai soli allevamenti di bovini producono dal 25 al 30% del metano che viene immesso in atmosfera. Una di queste possibilità mette a dura prova la nostra attuale comprensione del pianeta rosso, nel caso in cui la fonte di tale metano dovesse essere la vita saremmo ovviamente di fronte a una scoperta stupefacente.


    La missione ExoMars, nata dalla collaborazione tra l'agenzia spaziale Europea ESA e l'agenzia spaziale russa Roscosmos, sta attualmente cercando di capire la fonte di questo metano. La sonda spaziale della NASA, il Mars Reconnaissance Orbiter (lanciata il 12 agosto 2005) ha inoltre scoperto delle caratteristiche stagionali chiamate Recurrent slope lineae (RSL) ossia delle striature di sabbia bagnata che potrebbero indicare la presenza di acqua che risale dal sottosuolo fino alla superficie.

    Tuttavia ci sono delle spiegazioni alternative. Alcuni scienziati infatti ritengono che queste RSL potrebbero essere soltanto dei movimenti della sabbia. Detto questo i rover e i lander hanno trovato alcune sostanze come il perclorato di calcio e il perclorato di magnesio in prossimità delle zone in cui i ricercatori ipotizzano la fuoriuscita dell'acqua, ciò sembrerebbe indicare la presenza di acqua salata.

    Immagine 2 -  Sotto la calotta di ghiaccio del polo sud di Marte dovrebbe essere presente un lago di acqua salata. Credits: NASA.Immagine 2 -  Sotto la calotta di ghiaccio del polo sud di Marte dovrebbe essere presente un lago di acqua salata. Credits: NASA.

    Più di recente la missione dell'agenzia spaziale Europea mars Express ha trovato le prove radar della presenza di acqua liquida sotto la regione del polo sud di Marte, potenzialmente un lago sotterraneo al di sotto della superficie.

    L'acqua sembrerebbe essere salata e il bacino potrebbe occupare un'area di 20 km, il lago si troverebbe a 1,5 km di profondità sotto la superficie di Marte.

    Cosa ha calcolato il nuovo studio?

    Il nuovo studio ha calcolato la quantità di ossigeno molecolare che potrebbe essersi disciolto nell'acqua liquida salata su Marte. I risultati indicano che una piccola quantità di ossigeno che viene prodotto nell'atmosfera potrebbe davvero essersi disciolto in acqua in prossimità della superficie di Marte.

    Utilizzando un modello atmosferico i ricercatori hanno poi studiato tale solubilità prendendo in esame diverse zone del pianeta sulla scala del tempo.

    Gli ambienti liquidi che contengono l'ossigeno molecolare disciolto sarebbero diffusi sulla maggior parte della superficie di Marte ma potrebbero essere particolarmente concentrati in prossimità dei poli in quanto le condizioni climatiche sono più fredde.

    I modelli di simulazione al computer mostrano che ciò potrebbe portare a concentrazioni di ossigeno adatte alla vita per qualsiasi tipo di microbi aerobi (che richiedono cioè l'ossigeno per vivere). Sulla Terra la vita si è evoluta grazie alla fotosintesi clorofilliana, quest'ultima ha fornito l'ossigeno respirabile per la vita aerobica.

    I nuovi risultati sono interessanti perché mostrano come l'ossigeno respirabile possa venir prodotto indipendentemente dalla fotosintesi. Ciò potrebbe anche spiegare in che modo si sarebbero formate le rocce ossidate sulla superficie del pianeta.

    Una porta per l'esplorazione dello spazio

    Come facciamo a trovare le prove della vita?

    Le attuali missioni che hanno come obiettivo il pianeta Marte stanno fornendo la mappatura globale dei minerali tramite le sonde in orbita attorno al pianeta mentre sulla superficie del pianeta si stanno raccogliendo i dati attraverso i Rover.
    Grazie ad alcune scoperte compiute dai Rover come Curiosity sappiamo che le molecole organiche possono essere vissuto a lungo su Marte. La missione della NASA Mars 2020 condotta tramite Rover cercherà di raccogliere campioni di materiali che potrebbero essere portati sulla Terra in una eventuale missione successiva congiunta tra l'agenzia spaziale Europea e la NASA.
     

    I rover della NASA possono effettuare perforazioni del suolo fino ad un massimo di 5 cm.

    Tuttavia i rover della NASA sono progettati per effettuare perforazioni soltanto fino a 5 cm di profondità sotto la superficie. Invece il Rover della missione congiunta tra l'agenzia spaziale europea e l'agenzia spaziale russa ExoMars 2020 sarà in grado di effettuare perforazioni fino a 2 metri di profondità sotto la superficie di Marte. Questo permetterà di analizzare il suolo dove i raggi ultravioletti, la radiazione cosmica e la radiazione solare non possono arrivare (tali radiazioni sono letali per la vita terrestre). Questo dovrebbe fornire ai ricercatori maggiori possibilità di individuare la vita su Marte rispetto a tutte le altre missioni programmate.

    Il luogo di atterraggio del Rover ExoMars verrà deciso il prossimo novembre tra due candidati: Marty Vallis e Oxia Planum, entrambe sono state antiche zone ricche d'acqua.

    Nonostante la strategia attuale sia quello di cercare segni di vita antica su Marte l'attuale vita sul pianeta dovrebbe essere rilevabile se ancora presente. Dovremo attendere i risultati della missione ExoMars per vedere se sono presenti dei biomarcatori (attuali o passati) e sul lungo periodo analizzare i campioni che verranno restituiti dalle sonde.

    Nonostante il fatto che il Rover non sarà in grado di arrivare a grandi profondità (non potrà giungere all'acqua del presunto lago che si trova a 1,5 Km) ci sono indizi in merito alla presenza di acqua salata in altre zone, esiste quindi una buona possibilità che l'acqua salata sia presente nelle zone interessate dalla missione ExoMars.

    Perforare la superficie di Marte per arrivare al lago sotterraneo ad 1,5 km di profondità


    Andando oltre le missioni in corso dovremmo prendere come obiettivo le aree dove si sospetta sia presente acqua salata? Questo fornirebbe certamente degli obiettivi allettanti per le future missioni. Tuttavia il limite di ciò che possiamo fare può essere imposto dalla difficoltà della perforazione profonda pianeta lontano.

    Ad esempio arrivare a perforare il suolo fino ad 1,5 km sotto la superficie per prelevare campioni di acqua dal lago sotterraneo sarebbe uno sforzo talmente enorme che andrebbe al di là delle capacità tecnologiche attuali.  

    Pertanto la scommessa migliore potrebbe essere quella di puntare alle regioni di acqua salata più vicine alla superficie.


    Un altro ostacolo deriva dalle regole della protezione di un pianeta, non si dovrebbe rischiare di contaminare un'area dove potrebbe esserci vita extraterrestre con i batteri della Terra. La speranza è che qualsiasi eventuale vita marziana non sia in grado di popolare altre zone del pianeta rosso e che le missioni spaziali progettate secondo linee guida rigide per la protezione del pianeta siano in grado di trovarla.

    Lo studio "O2 solubility in Martian near-surface environments and implications for aerobic life" è stato pubblicato su Nature Geoscience



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