Potrebbe non esserci stato ossigeno nell’atmosfera dell’antico Marte, secondo un nuovo studio, ma ciò comunque non esclude la possibilità di vita nel passato del Pianeta Rosso.
Quando il rover Curiosity della NASA ha trovato l’ossido di manganese nelle rocce marziane nel 2016, molti scienziati planetari si sono rallegrati, credendo che la presenza del minerale fosse un indizio significativo delle passate concentrazioni di ossigeno nell’atmosfera del pianeta. Le probabilità di esistenza di vita antica su Marte sembravano improvvisamente più alte, poiché l’ossigeno è uno dei principali fattori legati alla vita sulla Terra.
Poco ossigeno nell’antica atmosfera di Marte
Un nuovo studio basato su esperimenti di laboratorio, tuttavia, ha ora concluso che non solo alte concentrazioni di ossigeno non erano necessarie per la formazione dei minerali, ma che la composizione dell’antica atmosfera di Marte avrebbe impedito reazioni dipendenti dall’ossigeno. Invece, hanno affermato gli scienziati, abbondanti quantità di ossido di manganese potrebbero essersi formate su Marte semplicemente in presenza di elementi alogeni, come cloro e bromo, che si trovano sul Pianeta Rosso in quantità maggiori che sulla Terra.
“L’ossidazione non richiede il coinvolgimento dell’ossigeno per definizione,” ha dichiarato Kaushik Mitra, geochimico planetario presso la Stony Brook University di New York, che ha condotto questo studio come parte del suo lavoro di ricerca universitario presso la Washington University di St. Louis.
L’ossidazione è una reazione chimica in cui una molecola, o un atomo, perde elettroni. La reazione non coinvolge necessariamente l’ossigeno, ma in molti casi porta alla formazione di ossidi, come l’ossido di manganese trovato su Marte.
“In precedenza, abbiamo proposto ossidanti vitali su Marte, diversi dall’ossigeno o tramite fotoossidazione UV, che aiutano a spiegare perché il Pianeta Rosso è rosso,” ha detto Mitra. “Nel caso del manganese, fino ad ora non avevamo una valida alternativa all’ossigeno che potesse spiegare gli ossidi di manganese“.
L’esperto e i suoi collaboratori sono stati ispirati dalle osservazioni delle reazioni che si verificano durante la clorazione dell’acqua potabile, che comporta l’aggiunta di molecole contenenti cloro nell’acqua per uccidere i microrganismi attraverso l’ossidazione. I ricercatori hanno deciso di verificare se l’ossidazione potesse verificarsi nell’ambiente ricco di alogeni su Marte. In laboratorio, hanno creato campioni d’acqua con una composizione simile a quella che potrebbe essere stata presente sull’antico Marte. Quando hanno immerso frammenti di minerali di manganese nell’acqua, gli scienziati hanno scoperto che il manganese si dissolveva rapidamente, formando ossido di manganese da migliaia a milioni di volte più velocemente che in presenza di ossigeno, hanno spiegato i ricercatori.
La chiave di questo incredibile tasso di ossidazione, hanno stabilito gli scienziati, era che l’acqua conteneva clorato e bromato, forme degli alogeni cloro e bromo che sono comuni su Marte. Il bromato è stato particolarmente efficiente nel trasformare il manganese in ossidi di manganese, consentendo alla reazione di procedere a un ritmo rapido. Ciò valeva anche quando i campioni d’acqua avevano alte concentrazioni di anidride carbonica, che impedivano la formazione di ossidi di manganese in presenza di solo ossigeno.
L’ossigeno su Marte e la possibilità di vita antica
Questa scoperta è la chiave per confutare la teoria sulla passata abbondanza di ossigeno nell’atmosfera del pianeta emersa dopo la scoperta di Curiosity. Gli scienziati ritengono inoltre che l’atmosfera dell’antico Marte fosse ricca di anidride carbonica, quindi poiché l’anidride carbonica bloccava le reazioni con l’ossigeno, l’idea che la formazione di ossidi di manganese richiedesse alte concentrazioni di ossigeno atmosferico sembrava non reggere più.
“Il legame tra gli ossidi di manganese e l’ossigeno soffre di una serie di problemi geochimici fondamentali,” ha affermato Jeffrey Catalano, geochimico della Washington University e autore dello studio. “Gli alogeni si trovano su Marte in forme diverse da quelle sulla Terra, e in quantità maggiori, e ne abbiamo ipotizzato l’importanza per il destino del manganese“.
Gli scienziati, tuttavia, sottolineano che, sebbene l’ossigeno possa non essere stato presente nell’antica atmosfera di Marte, il pianeta avrebbe potuto comunque ospitare forme di vita microscopiche in passato.
“Ci sono diverse forme di vita anche sulla Terra che non richiedono ossigeno per sopravvivere,” ha detto Mitra. “Non la considero una ‘battuta d’arresto’ per l’abitabilità, solo che probabilmente non esistevano forme di vita basate sull’ossigeno“.
Lo studio è stato pubblicato su Nature Geoscience.