È andata perduta, eppure c’era. Ma che fine ha fatto l’atmosfera di Marte?
Un tempo il Pianeta Rosso era molto diverso e forse più simile alla Terra di quanto non appaia oggi. Gli scienziati sostengono che, circa quattro miliardi di anni fa, la sua atmosfera fosse molto più densa e ricca di anidride carbonica, abbastanza da mantenere temperature miti e permettere la presenza di acqua liquida sulla superficie. Un’atmosfera del genere, secondo questa teoria, avrebbe potuto interagire con le rocce del pianeta, formando minerali carbonatici. Tuttavia, fino a poco tempo fa, né le missioni robotiche né le analisi spettroscopiche condotte dai satelliti in orbita erano riuscite a rilevare quantità significative di questi minerali. Ora, a dare una svolta alle ‘indagini’ pare ci abbia pensato Curiosity. Il rover della Nasa sta infatti scalando gradualmente il Monte Sharp, una delle cime più importanti al centro del cratere Gale. In tre siti di perforazione situati negli strati rocciosi ricchi di solfati di questa montagna, è stata individuata abbondante presenza di siderite, un minerale carbonatico a base di ferro.
Per identificare con precisione la composizione chimica e mineralogica di Marte, Curiosity perfora il sottosuolo fino a tre o quattro centimetri di profondità e deposita i campioni di roccia polverizzata nello strumento CheMin (Chemistry and Mineralogy) che utilizza la diffrazione a raggi X per analizzare rocce e suolo.
«Perforare la superficie stratificata di Marte è come sfogliare un libro di storia», sottolinea Thomas Bristow, co-autore dell’articolo pubblicato su Science. «Basta scavare pochi centimetri sotto la superficie per avere un’idea precisa dei minerali che si sono formati circa 3,5 miliardi di anni fa».
La scoperta della siderite suggerisce che i carbonati ci siano davvero su Marte, ma che finora siano sfuggiti alle analisi spettroscopiche nel vicino infrarosso condotte dai satelliti. Tuttavia, le concentrazioni rilevate finora – comprese tra il 4,8 per cento e il 10,5 per cento in peso, insieme a sali altamente solubili in acqua – rappresentano solo una piccola parte del carbonio necessario a spiegare un’antica atmosfera abbastanza densa da mantenere acqua liquida in superficie. Quindi cos’è successo all’antica atmosfera di Marte?
L’ipotesi è che la siderite si sia formata in condizioni di scarsità idrica, a seguito di reazioni tra acqua e roccia e successivi processi di evaporazione. Il confronto con i dati orbitali indica che strati simili, depositati a livello globale, avrebbero ‘sequestrato’ l’equivalente di 2,6 fino a 36 millibar di anidride carbonica. Il resto potrebbe essere ‘intrappolato’ altrove, in altri depositi o, in parte, essere stato disperso nello spazio nel corso di miliardi di anni. Se concentrazioni simili di carbonati si trovassero anche in altri strati ricchi di solfati sparsi per il pianeta, queste formazioni potrebbero costituire un serbatoio significativo di anidride carbonica sottratta all’atmosfera marziana. Inoltre, i carbonati finora individuati mostrano segni di decomposizione parziale, che avrebbe restituito parte dell’anidride carbonica all’atmosfera: un indizio della possibile esistenza di un antico ciclo del carbonio su Marte.
In apertura: Ubajara, uno dei siti in cui Curiosity ha individuato la siderite, un minerale che può aiutare a spiegare il destino dell’antica atmosfera più densa del pianeta. Crediti: Nasa/Jpl-Caltech/Msss.