Marte, un tempo pianeta ricco d’acqua, oggi presenta un paesaggio arido e desertico. Le caratteristiche della sua superficie testimoniano un passato dove l’acqua scorreva in abbondanza:
- Valli fluviali
- Delta secchi
- Minerali idratati
Negli ultimi 3 miliardi di anni, parte di quest’acqua è penetrata nel sottosuolo marziano. D’altro canto, il destino del resto di questa preziosa risorsa è rimasto per anni un enigma. John Clarkericercatore presso il Center for Space Physics dell’Università di Boston, guida un team determinato a risolvere questo enigma planetario.
Il futuro dell’acqua marziana: due ipotesi principali
Secondo Clarke, l’acqua su Marte aveva solo due possibili destinazioni:
- Solidificare nel terreno
- Scomponendosi in atomi che fuggono nello spazio
“Per capire quanta acqua era presente una volta e come si è evoluta, dobbiamo studiare come gli atomi fuggono nello spazio”, afferma Clarke. Questo perdita atmosferica è al centro delle attuali ricerche su Marte.
Scarichi atmosferici: chiave dell’enigma marziano
L’analisi dei dati raccolti da Hubble e MAVEN ha permesso al team di Clarke di monitorare l’attuale velocità di fuga degli atomi di idrogeno dall’atmosfera marziana. Estrapolando queste informazioni, sono stati in grado di tracciare la perdita d’acqua del pianeta nel corso del tempo, fornendo un quadro più chiaro di Marte durante il suo passato più umido e caldo.
Su Marte, la luce del sole scompone le molecole d’acqua nell’atmosfera in atomi di idrogeno e ossigeno. Questo processo, chiamato fotodissociazione, rilascia due tipi di idrogeno: l’idrogeno normale e un isotopo più pesante, il deuterio. A causa della sua massa maggiore, il deuterio fuoriesce dall’atmosfera marziana più lentamente del normale idrogeno.
| Isotopo | Messa | Velocità di scarico |
|---|---|---|
| Idrogeno | 1 | Veloce |
| Deuterio | 2 | Primavera |
Nel corso del tempo, fuoriesce più idrogeno che deuterio, provocando un aumento del rapporto deuterio-idrogeno nell’atmosfera. Misurare questo rapporto permette agli scienziati di stimare la quantità di acqua un tempo presente sul Pianeta Rosso.
Un’atmosfera marziana dinamica e complessa
Ricerche recenti hanno rivelato che l’atmosfera di Marte è molto più dinamica di quanto si pensasse dieci anni fa. Si riscalda e si raffredda rapidamente, a volte in poche ore. Questa turbolenza è influenzata dalla diversa distanza di Marte dal Sole, che fluttua fino al 40% nel corso di un anno marziano.
Questi risultati hanno portato a due conclusioni principali:
- Quando Marte è più vicino al Sole, le molecole d’acqua salgono più rapidamente nell’atmosfera, rilasciando idrogeno e deuterio ad alta quota.
- Le rapide fluttuazioni nella velocità di fuga dell’idrogeno e del deuterio suggeriscono che questi atomi richiedono ulteriore energia per sfuggire alla gravità marziana.
Queste variazioni stagionali ed energetiche spiegano perché i tassi di fuga dell’idrogeno e del deuterio variano in modo significativo durante l’anno marziano. Questa comprensione approfondita dell’atmosfera marziana potrebbe avere importanti implicazioni per la nostra comprensione dell’universo e la ricerca della vita extraterrestre.
Studiare la storia dell’acqua su Marte è fondamentale non solo per comprendere il Pianeta Rosso, ma anche per studiare altri pianeti simili per dimensioni alla Terra in sistemi stellari distanti. Marte, insieme alla Terra e Venere, si trova all’interno o nelle vicinanze della “zona abitabile” del nostro sistema solare, dove potrebbe esistere acqua liquida. Ciascuno di questi pianeti si è evoluto in condizioni molto diverse, fornendo agli scienziati laboratori naturali per studiare l’evoluzione dei pianeti nelle zone abitabili nel tempo.
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