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Che ne è stato dell’acqua di Marte?

Scritto da Leonardo Debbia il 26.04.2021

Miliardi di anni fa il pianeta Rosso era di fatto… molto più blu. Secondo le prove trovate ora sulla superficie di Marte l’acqua c’era eccome; e in gran quantità, sotto forma di fiumi, vasti laghi e oceani.

La domanda che sorge spontanea allora è: dov’è finita tutta quell’acqua?

E la risposta è sconcertante: da nessuna parte.

Secondo una nuova ricerca degli scienziati del Caltech e del JPL in California, una parte significativa dell’acqua marziana – si calcola tra il 30 e il 99 % – è rimasta intrappolata all’interno dei minerali costituenti la crosta del pianeta.

Questa conclusione annulla il vecchio postulato che riteneva l’acqua andata dispersa nello spazio.

Stando alle conclusioni del team di studiosi del Caltech, quattro miliardi di anni fa su Marte si stendeva un oceano che copriva l’intero pianeta e la cui profondità oscillava tra i 100 e i 1500 metri, un volume pari a circa la metà dell’Oceano Atlantico sulla Terra.

Un miliardo di anni dopo, la superficie di Marte era completamente asciutta, come oggi.

Finora, si era ritenuto che l’acqua fosse andata dispersa nello spazio a causa della bassa gravità di Marte. Oggi, pur ammettendo anche una parziale perdita per questo motivo, non se ne vede tuttavia la ragione essenziale per la scomparsa di una massa d’acqua così rilevante.

La dispersione nell’atmosfera e nello spazio non spiega in maniera esauriente l’effettiva perdita della grande quantità d’acqua che ricopriva Marte”, afferma Eva Scheller, ricercatrice del Caltech e autrice principale di un articolo sulla rivista Science, durante una presentazione alla Lunar and Planetary Science Conference, fatta assieme ai co-autori Bethany Ehlmann e Yuk Yung, entrambi docenti di scienze planetarie, il primo al Keck Institute for Space Studies, il secondo al JPL.

Il team di studiosi, che comprendeva anche i ricercatori del Caltech Danica Adams e Renyu Hu, aveva studiato le quantità d’acqua che avevano interessato Marte nel corso del tempo in tutte le sue forme (vapore, liquido e ghiaccio), nonché le attuali composizioni chimiche dell’atmosfera e della crosta del pianeta eseguite attraverso le analisi dei meteoriti, con un’attenzione particolare al rapporto tra deuterio e idrogeno.

L’acqua, come si sa, è composta da idrogeno e ossigeno, ma gli atomi di idrogeno non sono tutti uguali.

Esistono due isotopi stabili dell’idrogeno. La maggior parte dei suoi atomi è infatti formata da un solo protone ed un solo elettrone, ma una piccola frazione – lo 0,02 per cento – è provvista di un neutrone nel nucleo ed è nota come deuterio o idrogeno ‘pesante’.

L’idrogeno più leggero (chiamato anche prozio) sfugge più facilmente alla gravità del pianeta e così il rilascio dell’acqua nell’atmosfera lascerebbe una quantità eccessiva di deuterio, una vera e propria ‘firma’ sul rapporto deuterio/ idrogeno.

In realtà, la perdita d’acqua verificatasi soltanto attraverso un passaggio fisico nell’atmosfera non spiega la scarsa quantità di deuterio osservata nell’atmosfera marziana, per cui si deve quindi necessariamente cercare un altro fattore di perdita che, a questo punto, potrebbe essere individuato nell’intrappolamento dell’acqua nelle strutture dei minerali costituenti la crosta del pianeta.

Nei processi naturali allorchè acqua e roccia interagiscono si formano minerali idrati che trattengono acqua nella loro struttura.

Questo processo si verifica sia sulla Terra che su Marte.

Tuttavia, essendo la Terra tettonicamente attiva, la crosta si discioglie continuamente nel mantello e forma nuova crosta ai confini delle placche, riciclando così acqua e altre molecole nell’atmosfera attraverso il vulcanismo.

Marte è tettonicamente inattivo e l’essiccazione della sua superficie, una volta che si verifica, è permanente.

La fuga atmosferica ha ovviamente avuto un ruolo nella perdita d’acqua, ma i risultati delle missioni dell’ultimo decennio su Marte hanno evidenziato l’esistenza di questo enorme serbatoio di minerali idratati la cui formazione, nel tempo, ha sicuramente ridotto la disponibilità d’acqua in superficie”, afferma Ehlmann.

Quest’acqua non è mai tornata allo stato liquido”, rincara Scheller.

Il team di studiosi, comunque, non si ferma qui. I passaggi successivi prevedono di esaminare i processi con cui le acque superficiali di Marte hanno agito nella crosta e per questo si serviranno di esami di laboratorio su rocce raccolte dal Rover Perseverance.

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