Site icon Global Science

La chimica extraterrestre di Marte

Utilizzando quattro anni marziani (sette anni e mezzo terrestri) di osservazioni condotte con lo strumento SPICAM (Spectroscopy for the Investigation of the Features of the Atmosphere of Mars), un team di ricercatori europei e russi ha messo in luce le attuali lacune di conoscenza per la realizzazione di un modello climatico globale di Marte.

L’ozono e il vapore acqueo non sono buoni compagni atmosferici. L’ozono (O3) viene prodotto quando le molecole di anidride carbonica (CO2), che costituisce il 95% dell’atmosfera marziana, vengono scisse dalla radiazione ultravioletta del sole. A sua volta, l’ozono può essere scisso da molecole chiamate radicali idrogeno (HOX), che contengono un atomo di idrogeno e uno o più atomi di ossigeno. Gli stessi radicali di idrogeno vengono prodotti quando il vapore acqueo viene scisso dalla luce ultravioletta.

Su Marte, poiché l’anidride carbonica è onnipresente, dovrebbe esserci una firma globale dell’ozono, a meno che una particolare regione non contenga vapore acqueo. In tale circostanza, l’acqua verrà scissa in radicali di idrogeno, che reagiranno con la molecola di ozono e separandola.

Pertanto, ovunque SPICAM abbia rilevato il vapore acqueo, dovrebbe aver riscontrato una diminuzione dell’ozono. Più vapore acqueo, meno ozono. Il team in realtà si è trovato di fronte alla relazione inversa, nota anche come anticorrelazione. Hanno verificato che potevano riprodurre la natura inversa generale con un modello climatico, ma senza raggiungere la relazione precisa. Infatti, per una data quantità di vapore acqueo, il modello ha prodotto solo il 50% dell’ozono visto nei dati SPICAM.

«Suggerisce che l’efficienza della distruzione dell’ozono è sopravvalutata nelle simulazioni al computer», afferma Franck Lefèvre, del Laboratoire atmosphères, milieux, osservazioni spaziali (LATMOS), che ha guidato lo studio.

Al momento, tuttavia, la ragione di questa sopravvalutazione non è chiara. Comprendere il comportamento dei radicali dell’idrogeno su Marte è però essenziale. «Svolge un ruolo chiave nella chimica atmosferica di Marte ma anche nella composizione globale del pianeta», afferma Franck Lefèvre.

Il modello chimico è stato costruito appositamente da Lefèvre e colleghi per analizzare Marte ed era basato su un modello di parte dell’atmosfera superiore della Terra: la mesosfera. Qui, tra circa 40-80 chilometri di altitudine, la chimica e le condizioni sono sostanzialmente simili a quelle che si trovano nell’atmosfera di Marte.

In effetti, la discrepanza riscontrata nei modelli potrebbe avere importanti ripercussioni sul modo in cui simuliamo il clima della Terra utilizzando modelli atmosferici. Questo perché la mesosfera sulla Terra contiene parte dello strato di ozono, che sperimenterà le stesse interazioni con HOX che avvengono su Marte.

Quindi, capire cosa sta succedendo nell’atmosfera di Marte potrebbe giovare alla precisione con cui possiamo eseguire simulazioni climatiche sulla Terra. I tanti dati ora disponibili da SPICAM, mostrano chiaramente che c’è qualcosa che non capiamo.

Basandosi sullo straordinario set di dati di Mars Express, è probabile che grazie ai risultati del Trace Gas Orbiter dell’ESA, che orbita intorno a Marte da ottobre 2016, e della missione Maven della NASA, la risposta a questo mistero possa arrivare in qualsiasi momento.

Il monitoraggio a lungo termine dei parametri atmosferici e delle loro variazioni da parte di Mars Express fornisce un set di dati unico con cui studiare l’atmosfera marziana come un complesso sistema dinamico.

Exit mobile version