N.21 - 29 Settembre 2005

Ultime notizie sulla presenza di acqua su Marte
(Paolo Miocchi)

La sonda europea Mars Express, in orbita intorno a Marte, ha fornito ulteriori importanti indizi riguardo l'antica presenza di acqua liquida sul pianeta rosso, confermando le indicazioni già fornite dall'americana Mars Global Surveyor [vedi articolo "L'acqua di Marte"].

Antiche reti fluviali sul suolo marziano
Le immagini inviate dalla sonda suggeriscono la presenza di antichi letti di fiumi, con annessi affluenti, che per la maggior parte sfociavano in quello che probabilmente era un grande oceano, esteso su quasi tutto l'emisfero settentrionale del pianeta. Sono state riprese anche immagini di crateri circondati da solchi, formatisi evidentemente in seguito al getto di materiale reso fluido dalla presenza di acqua nel sottosuolo e schizzato via al momento dell'impatto con un meteorite, similmente a quanto accade quando un sasso cade su una superficie fangosa.
Impatto con un meteorite
Molto importante è stato poi l'inequivocabile rilevamento sulla calotta polare "antartica" marziana di acqua ghiacciata mescolata ad anidride carbonica congelata, il cosiddetto "ghiaccio secco" (chiamato così perchè, alle nostre condizioni di temperatura e pressione, passa direttamente dallo stato solido a quello di vapore, si dice cioè che sublima). La rilevazione "a distanza" è stata fatta grazie agli spettrometri installati sulla sonda che, scomponendo la luce riflessa dal materiale, hanno identificato le inequivocabili "firme" lasciate dagli atomi che lo compongono. Non bisogna tuttavia pensare al ghiaccio che possiamo trovare in alta montagna o sugli iceberg, trattandosi, in realtà, di permafrost, cioè di minuscoli granuli di ghiaccio finemente mescolati a granelli di roccia. Questo fa sì che il ghiaccio sia oscuro e non particolarmente riflettente, e spiega perchè non si è mai potuto rivelarne l'esistenza da terra, per mezzo degli spettroscopi montati sui telescopi.
Il polo sud marziano
Tra gli spettroscopi installati sulla Mars Express, citiamo lo "PFS", realizzato in Italia da un gruppo di ricercatori dell'Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario dell'INAF (Istituto Nazionale di Astrofisica), con il quale recentemente si sono scoperte tracce consistenti di vapore acqueo nell'atmosfera marziana e si è visto che questo non risulta uniformemente distribuito, ma è concentrato in zone in cui abbonda anche il metano.

La concomitante presenza dei due gas costituisce un significativo indizio a sostegno della presenza di vita primordiale sul pianeta, in quanto il metano viene prodotto dal metabolismo di organismi unicellulari, la cui esistenza è legata alla presenza di acqua. Probabilmente sia il vapore acqueo che il metano provengono dal sottosuolo da dove fuoriescono grazie al calore geotermico. Il calore geotermico presente nel sottosuolo potrebbe, infatti, determinare le condizioni sufficienti allo sviluppo della vita, liquefacendo lo strato di acqua ghiacciata che presumibilmente si trova immediatamente sotto la superficie del pianeta. Questa ipotesi potrà essere verificata solo con un'analisi "in situ" che solo l'invio di futuri "lander" robotizzati renderà possibile.

Nel frattempo si sta cercando di comprendere in che modo l'acqua, che doveva essere presente sul pianeta più di 3 miliardi di anni fà, sia quasi del tutto "scomparsa" dal pianeta. Si è appurato che grandi quantità di vapore acqueo sono state "soffiate via" dall'incessante vento di particelle cariche (soprattutto elettroni e nuclei di atomi di elio) proveniente dal Sole, il quale continua tuttora a "consumare" i tenui strati più esterni dell'atmosfera marziana. Per nostra fortuna sulla Terra questo meccanismo è reso inefficiente dalla presenza del campo magnetico terrestre (molto più esteso e intenso di quello di Marte) che, agendo come una sorta di scudo, protegge l'atmosfera dal vento solare.

Sulla presenza d'acqua in passato, sono da registrarsi ulteriori conferme provenienti dalle semoventi sonde-robot (dette "rover") della NASA che da gennaio 2004 stanno esplorando, in dettaglio, piccole regioni del suolo marziano. Sono stati analizzati gli affioramenti rocciosi della zona "Meridiani Planum" (già esplorata dal rover Opportunity), rilevando la presenza di minerali formatisi grazie ai sali disciolti nell'acqua. I sali avrebbero dato luogo anche a "incrostazioni" sulla roccia, effettivamente individuate dal microscopio montato sul rover sottoforma di microscopiche sferule.

Concrezione sferoidale
L'ipotesi più ragionevole è che tali concrezioni si siano formate dal deposito, all'interno dei forellini presenti nelle rocce porose, di sali minerali disciolti in quello che doveva essere un lago in cui si trovavano immerse le rocce stesse.

Si stanno quindi accumulando molti indizi, più o meno stringenti, sull'esistenza in un lontano passato di grandi quantità di acqua liquida sul pianeta rosso. A parte il problema di quale sia stato il destino del vitale e prezioso liquido, rimane comunque il dubbio su che cosa possa averne provocato l'evaporazione e/o il congelamento. In realtà, è quasi certo che la causa principale (oltre a quella del vento solare cui si accennava prima) risieda in uno o più drastici e radicali cambiamenti climatici che hanno colpito il pianeta nel corso del tempo.

Il vero quesito, ancora irrisolto, è dunque quello sull'origine degli stravolgimenti globali del clima a cui il pianeta è andato incontro e di cui sono state trovate varie testimonianze, come la formazione solo recente (geologicamente parlando) degli strati ghiacciati sulle calotte polari o delle strutture adiacenti ad antichi ghiacciai nelle regioni tropicali. Di conseguenza, in un passato non troppo lontano del pianeta, i poli dovevani essere caldi e i tropici molto più freddi di adesso. La causa primaria di tali cambiamenti climatici potrebbe essere la stessa che ha determinato i periodi di glaciazione sulla Terra e cioè il cambiamento dell'inclinazione dell'asse di rotazione del pianeta rispetto al piano della sua orbita.

Recenti simulazioni al computer hanno mostrato che l'interazione gravitazionale con il Sole provoca, sul globo non perfettamente sferico di Marte, forti oscillazioni nell'inclinazione dell'asse di rotazione, che può variare in periodi geologicamente brevi dai 10 ai 60 gradi circa (passando per i 24 gradi attuali). Ciò potrebbe spiegare l'origine dei drastici cambiamenti climatici avvenuti su Marte. Basti pensare che sulla Terra dove, come dicevamo, agisce un meccanismo simile, è stata sufficiente una variazione dell'inclinazione dell'asse di rotazione di soli 1,4 gradi per dar luogo alle ere glaciali!

A tale proposito, la Luna sembra aver avuto un ruolo importante nello sviluppo della vita terrestre. È stato dimostrato, infatti, che qualora il nostro (insolitamente massiccio) satellite non fosse esistito, le oscillazioni di cui si parlava sarebbero state dieci volte più ampie e avrebbero amplificato notevolmente i cambiamenti climatici che si sono succeduti nelle ere geologiche. Questo avrebbe reso impossibile la diffusione e l'evoluzione delle forme viventi sul nostro pianeta, come invece sembra essere accaduto su Marte.

È evidente che tutti questi studi, oltre all'importanza che rivestono nell'ambito della planetologia e della geologia, suscitano in noi grandissimo interesse perché soddisfano la nostra "atavica" curiosità circa le origini della vita e in definitiva dell'uomo.





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