Marte. Curiosity rivela i cambiamenti climatici del passato

Se fosse possibile tornare indietro nel tempo di 3,5 miliardi di anni, come si presenterebbe il pianeta Marte ai nostri occhi?

Immaginando questo viaggio nel tempo, gli scienziati della NASA impiegati nella missione del rover Curiosity, con un pò di fantasia, associata alle conoscenze finora acquisite, hanno cercato di ricostruire lo scenario che avrebbe offerto il ‘Pianeta rosso’ in una sua fase primigenia.

Selfie del rover Curiosity scattato il 12 maggio 2019 (crediti: NASA/JPL-Caltech/MSSS)

Sul fondo del cratere Gale, il bacino largo 150 chilometri che Curiosity sta oggi esplorando, secondo gli studiosi si potrebbero osservare numerosi piccoli laghi.

Si vedrebbero corsi d’acqua scendere lungo le pareti del cratere Gale e alimentare le pozze

lacustri poco profonde.

Proiettandoci poi velocemente in avanti nel tempo, potremmo assistere ad una serie di alluvioni e di prosciugamenti dei corsi d’acqua, che si ripeterebbero ciclicamente per milioni di anni.

Così gli scienziati descrivono sulla rivista Nature Geoscience il paesaggio del passato remoto di Marte.

Le rocce ricche di sali minerali scoperte dal rover costituirebbero difatti la prova di episodi di tracimazione di acque e di essiccazione succedutisi alternativamente per milioni di anni: i depositi sarebbero il risultato delle fluttuazioni climatiche di un’epoca in cui l’ambiente marziano passava dal clima umido al gelido deserto che vediamo ai nostri giorni.

Ma quando è avvenuta questa transizione e quanto tempo è durata?

Il ‘quando’ lo potremo appurare dopo accurate osservazioni della regione chiamata ‘cuscinetto d’argilla’, all’interno del cratere Gale, che si sarebbe formata in un ambiente più secco e che si distingue per la marcata differenza dalla zona di provenienza del rover, alla base della parete del cratere lungo cui ora sta arrancando, là dove Curiosity ha scoperto l’ esistenza di laghi d’acqua dolce.

Il cratere è l’impronta residuale di un grande impatto; i sedimenti trasportati dall’acqua e dal vento sono i depositi che hanno riempito il fondo, strato dopo strato, finchè si sono induriti e compattati.

Il vento ha scolpito la roccia stratificata dell’imponente Monte Sharp che Curiosity sta scalando, mentre continua l’esame di ogni strato relativo ad ambienti ed ére diverse della storia marziana.

“Il cratere Gale conserva un ‘archivio’ unico dei cambiamenti di Marte”, dichiara William Rapin, ricercatore del Caltech e autore principale della ricerca. “Capire quando e come il clima di Marte abbia iniziato a cambiare è solo parte di un altro enigma: quando e per quanto tempo Marte è stato in grado di avere una vita microbica in superficie?”.

Gli scienziati descrivono una sezione di rocce sedimentarie alta 150 metri, chiamata ‘Sutton Island’, che Curiosity ha studiato nel 2017, rivelando un’ area attraversata da vari periodi ‘asciutti’, testimoniati dai diversi residui salini.

In genere, quando un lago si prosciuga completamente, lascia strati di sale puro.

I sali di Sutton Island, però, sono più d’uno: innanzitutto non si tratta di cloruro di sodio, ma di sali minerali mescolati con sedimenti; il che fa pensare ad una cristallizzazione in un ambiente umido a seguito dell’evaporazione di stagni poco profondi di acqua salata.

Data la somiglianza tra Marte e la Terra nelle fasi iniziali della loro esistenza, Rapin ha paragonato Sutton Island ai laghi salini dell’Altopiano dell’odierno Sud America, dove ruscelli e fiumi scendono dalle catene montuose formando bacini chiusi simili all’antico cratere Gale di Marte.

I laghi dell’Altopiano terrestre sono strettamente dipendenti dal clima, allo stesso modo del cratere Gale.

“Durante i periodi più asciutti, i laghi dell’Altopiano diventano meno profondi e alcuni si prosciugano completamente. Il fatto che siano privi di vegetazione, poi, li fa apparire proprio ‘come Marte”, spiega Rapin.

Le rocce ricche di sale di Sutton Island sono solo uno dei tanti indizi che il team del rover sta utilizzando per ricostruire il cambiamento del clima marziano.

Studiando l’intero viaggio di Curiosity, iniziato nel 2012, gli scienziati hanno scoperto antichi cicli di clima umido che si alternavano a lunghi periodi di clima secco .

“Risalendo le pendici del Monte Sharp, si osserva la tendenza generale a questa alternanza di ambienti umidi e asciutti”, afferma Ashwin Vasavada, scienziato presso il Jet Propulsion Laboratory (JPL) della NASA, di Pasadena. “Questa tendenza non ha avuto però un andamento lineare ma, più probabilmente, si è trattato di un ciclo disordinato”.

Finora Curiosity ha incontrato molti strati di sedimenti orizzontali, frutto di una deposizione tranquilla sul fondo di laghi. Tuttavia, Chris Fedo, specialista in Sedimentologia presso l’Università del Tennessee, ha osservato che il rover sta ora attraversando grandi strutture rocciose che potrebbero essersi formate solo in un ambiente ad alta energia, ad esempio un’area spazzata dal vento o da corsi d’acqua; fattori che accumulano i sedimenti in strati che in seguito si inclinano gradualmente, dando grandi strutture rocciose come il ‘Teal Ridge’ che Curiosity ha esplorato la scorsa estate.

“Trovare strati in pendenza rappresenta un grande cambiamento: il paesaggio non è più sottomarino”, sostiene Fedo. “Forse si tratta di laghi profondi prosciugati”.

Il rover ha già esaminato diversi strati inclinati che il team intende esplorare nei prossimi due anni, studiando le numerose strutture rocciose presenti per ricostruire la genesi di questi antichi giacimenti rocciosi.