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Quell’antica roccia proveniente da Marte

Scritto da Leonardo Debbia il 24.12.2014

Una nuova analisi di una roccia marziana, raccolta 30 anni fa nel ghiaccio antartico, propone oggi nuove considerazioni sulle condizioni fisiche di Marte di miliardi di anni fa, quando l’acqua probabilmente copriva parte della sua superficie, magari ospitando qualche forma biologica.

Gli scienziati della University of California, San Diego (UC), della NASA e della Smithsonian Institution hanno effettuato nuove stime e dettagliate misurazioni dei minerali presenti all’interno del meteorite, riportando i risultati della ricerca sulla rivista Proceedings of National Academy of Sciences di questa settimana.

Meteorite ALH84001 (fonte: Wikipedia)

Meteorite ALH84001 (fonte: Wikipedia)

Il meteorite che cadde sulla Terra 13mila anni fa assomiglia molto ad una patata.

Denominato ALH84001 (nome completo Allan Hills 84001), con il suo modesto peso di circa 2 chilogrammi, è il più antico meteorite giunto dal ‘pianeta rosso’, un frammento di magma solidificato, eruttato da un vulcano extraterrestre 4 miliardi di anni fa.

Nel tempo, un liquido – forse acqua – è filtrato attraverso i pori della roccia, depositando sulla superficie granuli di carbonati e altri minerali, che furono interpretati, in un primo tempo, come formazioni di origine biologica.

I carbonati presenti variano leggermente, a seconda del tipo di atomi di carbonio e di ossigeno di cui sono composti, vale a dire isotopi diversi, le cui abbondanze relative costituiscono una particolare impronta chimica.

Si sa che, attualmente, l’atmosfera rarefatta di Marte è composta principalmente di anidride carbonica e di una piccola percentuale di ozono.

E’ la stessa atmosfera in cui si formò il meteorite? Certamente, no.

L’equilibrio degli isotopi dell’ossigeno nelle molecole di ozono è sorprendente.

Nel meteorite, si nota infatti un arricchimento in isotopi pesanti, avvenuto attraverso un fenomeno chimico-fisico che venne descritto per la prima volta, 25 anni fa, da Mark Thiemens, professore di chimica presso la UC di San Diego.

“Quando l’ozono reagisce con l’anidride carbonica nell’atmosfera, trasferisce la sua impronta isotopica alla nuova molecola”, dice Robina Shaheen, autrice principale della ricerca, che si era già interessata a questo processo di scambio isotopico di ossigeno quando lavorava presso l’Università di Heidelberg, in Germania.

E quando l’anidride carbonica reagisce, a sua volta, con l’acqua per dare carbonati, l’impronta isotopica rimane conservata.

Il grado dell’impronta isotopica dei carbonati rispecchia le quantità di acqua e di ozono presenti al momento della formazione. E’ una reazione di 3,9 miliardi di anni fa cristallizzata in un minerale stabile. Più ozono lascia la sua impronta, meno acqua è presente.

Il team di Shaheen ha misurato un’impronta significativa di ozono nei carbonati del meteorite, suggerendo che, anche se all’epoca della formazione della roccia, c’era acqua su Marte, era improbabile che ce ne fosse moltissima. Niente grandi oceani; semmai, solo piccoli mari.

Già 30 anni fa, su ALH84001 furono poi osservate minuscole formazioni di carbonato, che alcuni scienziati interpretarono come una potenziale prova di vita microbica, anche se fu scartata un’origine biologica per queste strutture.

I carbonati possono essere depositati da organismi viventi per la costruzione dei loro scheletri, ma non è il caso di questi carbonati.

“Il carbonato che osserviamo qui non è stato prodotto da organismi viventi”, ha sottolineato Shaheen. “Gli isotopi dell’ossigeno anomali e testimoniano che questo carbonato è abiotico”.

Sono stati confermati carbonati impoveriti dell’isotopo carbonio-13 e arricchiti in ossigeno-18.

In altri termini, all’epoca della formazione del meteorite, l’atmosfera di Marte conteneva molto meno carbonio-13 di quanto ve ne sia oggi.

Questo cambiamento nelle abbondanze relative degli isotopi di carbonio e di ossigeno puo’ essersi verificato durante una cospicua perdita di atmosfera marziana.

Sarebbe stata probabilmente necessaria un’atmosfera più densa perché l’acqua allo stato liquido potesse precipitare sulla superficie fredda del pianeta.

“Ora abbiamo una visione migliore delle primitive relazioni tra ossigeno e acqua nel sistema solare”, afferma Thiemens. “La domanda che rimane insoluta è quando la Terra, Marte e gli altri pianeti abbiano iniziato a produrre acqua e, nel caso di Marte, dove sia andata a finire. Abbiamo fatto grandi progressi, ma molti quesiti rimangono ancora senza risposta”.

 

 

 

 

 

 

 

 

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