Perché state leggendo questa notizia dalla Terra e non da Marte? Che cosa è successo su Marte per renderlo così diverso dalla Terra, e così diverso da com’era un tempo? Quest’ultima domanda credo se la siano fatta almeno una volta tutti gli appassionati di planetologia, così come gli studenti ai quali viene presentato il Pianeta rosso. Ora, uno studio pubblicato su Nature e guidato Edwin Kite dell’Università di Chicago propone una interessante spiegazione.
Il rover Curiosity della Nasa ha scattato questa foto mentre risaliva il Monte Sharp, una montagna marziana. Uno studio propone una nuova spiegazione del perché Marte sia oggi un deserto arido, nonostante le molte somiglianze con la Terra. Crediti: Nasa/Jpl-Caltech/Msss
Lo studio si basa sui risultati ottenuti grazie al rover Curiosity annunciati lo scorso aprile, quando la Nasa ha riportato il ritrovamento di rocce ricche di minerali carbonatici. «Per anni ci siamo posti questo enorme interrogativo senza risposta: perché la Terra è riuscita a mantenere la sua abitabilità, mentre Marte l’ha persa?», comenta Kite. «I nostri modelli suggeriscono che i periodi di abitabilità su Marte siano stati l’eccezione piuttosto che la regola, e che Marte, in generale, tenda ad autoregolarsi come pianeta desertico».
Marte ha una composizione molto simile a quella della Terra: è un pianeta roccioso, ricco di carbonio e acqua, abbastanza vicino al Sole da essere riscaldato ma non bruciato. Eppure, oggi è un freddo deserto, mentre la Terra pullula di vita. Sulla superficie marziana osserviamo valli scavate da antichi fiumi e letti di laghi ormai prosciugati, a testimonianza del fatto che, in passato, il pianeta ha avuto un clima abbastanza caldo da ospitare acqua liquida. «Fortunatamente, Marte conserva una traccia di quella “catastrofe ambientale” nelle rocce della sua superficie», spiega Kite. «Oggi stiamo vivendo un’età dell’oro per la scienza marziana: due rover alimentati al plutonio esplorano la superficie, mentre una flotta internazionale di sonde orbita attorno al pianeta, permettendoci di indagare a fondo le tracce del suo passato».
Secondo il modello sviluppato da Kite, i periodi in cui era presente acqua liquida su Marte sarebbero iniziati con l’aumento della luminosità solare. Tuttavia, a differenza della Terra, che è rimasta abitabile nel tempo, le condizioni su Marte tendono a diventare sempre più desertiche.
«Quando si tratta di mantenere un pianeta mite e temperato, non è sufficiente partire da condizioni iniziali favorevoli: servono meccanismi in grado di garantire una stabilità nel tempo, rispondendo ai cambiamenti sia interni sia esterni al pianeta. Gli scienziati ritengono che la Terra ci riesca grazie a un sistema finemente bilanciato, capace di spostare il carbonio dall’atmosfera alle rocce e viceversa. L’anidride carbonica presente nell’atmosfera contribuisce a riscaldare il pianeta, ma temperature più elevate accelerano anche le reazioni chimiche che intrappolano il carbonio nelle rocce, contrastando così l’aumento della temperatura. Col tempo, il carbonio ritorna nell’atmosfera attraverso le eruzioni vulcaniche. Nell’arco di milioni di anni, questo ciclo avrebbe contribuito a mantenere la Terra relativamente stabile e ospitale per la vita.
Secondo i ricercatori, anche su Marte potrebbe essersi verificato un ciclo simile a quello terrestre, ma con un effetto autolimitante. Questo ciclo si fonda sull’aumento molto lento della luminosità solare nel tempo, pari a circa l’8 per cento ogni miliardo di anni. Con l’incremento dell’energia solare, ipotizzano gli scienziati, l’acqua liquida avrebbe cominciato a scorrere sulla superficie di Marte. Tuttavia, la presenza stessa dell’acqua avrebbe favorito il deposito dell’anidride carbonica nelle rocce – proprio come avviene sulla Terra – riportando così il pianeta a uno stato freddo e arido.
«A differenza della Terra, dove ci sono sempre vulcani in attività, Marte è attualmente vulcanicamente dormiente e il tasso medio di degassamento è molto basso», spiega Kite. «In queste condizioni, non si raggiunge un vero equilibrio tra l’anidride carbonica emessa e quella assorbita. Anche quando c’è un po’ d’acqua liquida, il sistema tende comunque a rimuovere anidride carbonica dall’atmosfera attraverso la formazione di carbonati».
Il gruppo di ricerca ha sviluppato modelli dettagliati che mostrano come queste oscillazioni climatiche potrebbero verificarsi su Marte. Secondo le simulazioni, il pianeta attraverserebbe brevi periodi in cui l’acqua liquida è presente in superficie, intervallati da lunghi periodi desertici della durata di circa 100 milioni di anni. È superfluo dire che un intervallo di abitabilità così breve rappresenta una condizione sfavorevole per lo sviluppo e la sopravvivenza della vita.
La spiegazione, come si diceva prima, è stata resa possibile grazie alla scoperta di rocce ricche di carbonato sulla superficie di Marte da parte del rover Curiosity. Si trattava di un tassello mancante del puzzle da anni, hanno spiegato gli scienziati. Perché ci fosse acqua liquida, Marte doveva un tempo possedere un’atmosfera più densa, ricca di gas serra come l’anidride carbonica. Ma oggi l’atmosfera è estremamente rarefatta, il che lascia aperto il mistero: dove è finito tutto quel carbonio? «Da anni cercavamo una tomba per l’atmosfera», afferma Kite.
La spiegazione più semplice è che il carbonio sia stato assorbito dalle rocce, come accade sulla Terra. Tuttavia, i primi test effettuati dal rover non avevano rilevato alcuna traccia significativa di rocce ricche di carbonato. È stato necessario il lungo viaggio di Curiosity fino al Monte Sharp, per individuare finalmente questi depositi carbonatici. Ora, i prossimi test aiuteranno a capire se il carbonato è effettivamente diffuso su larga scala, come ipotizzano i ricercatori.
Per saperne di più:
- Leggi su Nature l’articolo “Carbonate formation and fluctuating habitability on Mars” di Edwin S. Kite, Benjamin M. Tutolo, Madison L. Turner, Heather B. Franz, David G. Burtt, Thomas F. Bristow, Woodward W. Fischer, Ralph E. Milliken, Abigail A. Fraeman & Daniel Y. Zhou