Marte, l’acqua e l’abitabilità: il destino del Pianeta Rosso “era segnato fin dall’inizio”

La storia di Marte potrebbe rivelare una verità fondamentale sull'abitabilità del pianeta

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Marte era destinato a perdere la sua acqua a causa delle sue dimensioni: lo suggerisce un nuovo studio.
Grazie alle osservazioni di esploratori robotici come i rover Curiosity e Perseverance della NASA, gli scienziati sanno che nell’antico passato, l’acqua liquida scorreva sulla superficie di Marte: il Pianeta Rosso un tempo ospitava laghi, fiumi e torrenti, e forse anche un enorme oceano che copriva gran parte del suo emisfero settentrionale.

Quell’acqua superficiale, però, è praticamente scomparsa circa 3,5 miliardi di anni fa, persa nello Spazio insieme a gran parte dell’atmosfera marziana. Questo drammatico cambiamento climatico si è verificato dopo che il Pianeta Rosso ha perso il suo campo magnetico globale, che impediva all’aria di Marte di essere strappata via dalle particelle cariche provenienti dal Sole, ipotizzano gli scienziati.
Questa causa è alla base di un fattore più fondamentale, secondo il nuovo studio: Marte è “troppo piccolo”, cioè, le sue dimensioni non sono sufficienti per trattenere l’acqua superficiale nel lungo periodo.

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Il destino di Marte era segnato fin dall’inizio“, ha affermato il coautore dello studio Kun Wang, della Washington University. “Probabilmente esiste una soglia, requisiti di dimensioni dei pianeti rocciosi, che gli consente di trattenere abbastanza acqua per consentire l’abitabilità e la tettonica delle placche“. Secondo gli scienziati, Marte sarebbe al di sotto di quella soglia.

Il team di ricerca, guidato da Zhen Tian, ​​uno studente universitario del laboratorio di Wang, ha esaminato 20 meteoriti di Marte, che hanno selezionato in quanto rappresentativi della composizione del Pianeta Rosso. I ricercatori hanno misurato la presenza di vari isotopi di potassio in queste rocce extraterrestri, la cui età variava da 200 milioni di anni a 4 miliardi di anni.

Tian e i suoi colleghi hanno usato il potassio, noto con il simbolo chimico K, come indicatore per elementi e composti più “volatili”, come l’acqua, che passa alla fase gassosa a temperature relativamente basse. Hanno scoperto che Marte ha perso significativamente più sostanze volatili durante la sua formazione rispetto alla Terra, che è circa nove volte più massiccia del Pianeta Rosso. Marte, però, ha trattenuto i suoi elementi volatili meglio della Luna e dell’asteroide Vesta, largo 530 km, entrambi molto più piccoli e più aridi del Pianeta Rosso.

Il motivo di quantità molto inferiori di elementi volatili e dei loro composti nei pianeti differenziati rispetto ai meteoriti indifferenziati primitivi è stata una domanda di lunga data“, ha affermato la co-autrice Katharina Lodders, ricercatrice presso la Washington University (il termine “differenziato” si riferisce a un corpo cosmico il cui interno si è separato in diversi strati, come crosta, mantello e nucleo).
La scoperta della correlazione delle composizioni isotopiche del potassio con la gravità del pianeta è una nuova scoperta con importanti implicazioni quantitative su quando e come i pianeti differenziati hanno ricevuto e perso i loro elementi volatili“, ha spiegato Lodders.

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Rappresentazione artistica di Marte oggi e in passato

Insieme alle ricerche precedenti, il nuovo studio, che è stato pubblicato online il 20 Settembre su Proceedings of the National Academies of Sciences, suggerisce che le dimensioni ridotte sono una doppia stangata per l’abitabilità: tali pianeti perdono molta acqua durante la formazione e anche i loro campi magnetici globali vengono meno relativamente presto, con conseguente assottigliamento atmosferico. Al contrario, il campo magnetico globale della Terra è ancora forte, alimentato da una dinamo nelle profondità del nostro pianeta.

Il nuovo lavoro potrebbe anche avere applicazioni oltre il nostro cortile cosmico, hanno affermato i membri del team.
Questo studio evidenzia che esiste una gamma di dimensioni molto limitata per i pianeti per avere appena abbastanza ma non troppa acqua per sviluppare un ambiente superficiale abitabile“, ha sottolineato il coautore Klaus Mezger, dell’Università di Berna. “Questi risultati guideranno gli astronomi nella loro ricerca di esopianeti abitabili in altri sistemi solari“.

Il disclaimer “ambiente superficiale” è importante in qualsiasi discussione sull’abitabilità. Gli scienziati pensano che il moderno Marte supporti ancora falde acquifere sotterranee potenzialmente vitali, per esempio. Inoltre, lune come Europa di Giove e Encelado di Saturno ospitano enormi oceani che potrebbero sostenere la vita sotto le loro superfici coperte di ghiaccio.