Marte è facilmente identificabile nel cielo notturno per la sua evidente tonalità rossa. Grazie alla flotta di sonde spaziali che hanno studiato il pianeta negli ultimi decenni, sappiamo che questo colore rosso è dovuto ai minerali di ferro arrugginiti nella polvere. Vale a dire, il ferro legato alle rocce di Marte ha reagito a un certo punto con l’acqua liquida, o con l’acqua e l’ossigeno nell’aria, in modo simile a come si forma la ruggine sulla Terra. Nel corso di miliardi di anni questo materiale arrugginito, l’ossido di ferro, si è scomposto in polvere e si è sparso in tutto il pianeta grazie ai venti, un processo che continua ancora oggi.
Ma gli ossidi di ferro hanno molti sapori, e la chimica esatta della ruggine marziana è stata intensamente dibattuta perché il modo in cui si è formata è una finestra sulle condizioni ambientali del pianeta in quel momento. E strettamente collegata a ciò è la questione se Marte sia mai stato abitabile. Studi precedenti sulla componente di ossido di ferro della polvere marziana basati solo sulle osservazioni delle sonde spaziali non hanno trovato prove di acqua al suo interno. I ricercatori avevano quindi concluso che questo particolare tipo di ossido di ferro deve essere ematite, formata sotto una superficie asciutta condizioni attraverso reazioni con l’atmosfera marziana nel corso di miliardi di anni, dopo il primo periodo umido di Marte.
La nuova analisi
Tuttavia, una nuova analisi delle osservazioni spaziali in combinazione con nuove tecniche di laboratorio mostra che il colore rosso di Marte è meglio abbinato agli ossidi di ferro contenenti acqua, noti come ferridrite. La ferridrite si forma solitamente rapidamente in presenza di acqua fredda, e quindi deve essersi formata quando Marte aveva ancora acqua sulla sua superficie. La ferridrite ha mantenuto la sua firma acquosa fino ai giorni nostri, nonostante sia stata macinata e sparsa sul pianeta sin dalla sua formazione.
“Stavamo cercando di creare una replica della polvere marziana in laboratorio usando diversi tipi di ossido di ferro. Abbiamo scoperto che la ferridrite mescolata al basalto, una roccia vulcanica, si adatta meglio ai minerali visti dalle sonde spaziali su Marte”, afferma l’autore principale Adomas Valantinas, un postdoc alla Brown University negli Stati Uniti, precedentemente all’Università di Berna in Svizzera, dove ha iniziato il suo lavoro con i dati del Trace Gas Orbiter ( TGO ) dell’ESA.
“Marte è ancora il Pianeta Rosso. È solo che la nostra comprensione del perché Marte sia rosso è stata trasformata. La principale implicazione è che poiché la ferridrite poteva formarsi solo quando l’acqua era ancora presente sulla superficie, Marte si è arrugginito prima di quanto pensassimo in precedenza. Inoltre, la ferridrite rimane stabile nelle attuali condizioni su Marte”. Anche altri studi hanno ipotizzato la presenza di ferridrite nella polvere marziana, ma Adomas e colleghi hanno fornito la prima prova completa attraverso una combinazione unica di dati di missioni spaziali e nuovi esperimenti di laboratorio.
Hanno creato la replica della polvere marziana usando una macchina macinatrice avanzata per ottenere la dimensione realistica dei granelli di polvere equivalenti a 1/100 di un capello umano. Hanno poi analizzato i loro campioni usando le stesse tecniche delle navicelle spaziali in orbita per fare un confronto diretto, identificando infine la ferridrite come la migliore corrispondenza.
“Questo studio è il risultato di set di dati complementari provenienti dalla flotta di missioni internazionali che esplorano Marte dall’orbita e a livello del suolo”, afferma Colin Wilson, scienziato del progetto TGO e Mars Express dell’ESA. L’analisi della mineralogia della polvere da parte di Mars Express ha contribuito a dimostrare che anche le regioni del pianeta più polverose contengono minerali ricchi di acqua. E grazie all’orbita unica di TGO che gli consente di vedere la stessa regione in diverse condizioni di illuminazione e angolazioni, il team ha potuto districare la dimensione e la composizione delle particelle, essenziali per ricreare la corretta dimensione della polvere in laboratorio.
Anche i dati del Mars Reconnaissance Orbiter della NASA, insieme alle misurazioni effettuate a terra dai rover della NASA Curiosity, Pathfinder e Opportunity, hanno contribuito a sostenere l’ipotesi della ferridrite. “Aspettiamo con ansia i risultati delle prossime missioni, come il rover Rosalind Franklin dell’ESA e il NASA-ESA Mars Sample Return , che ci consentiranno di indagare più a fondo sui motivi per cui Marte è rosso”, aggiunge Colin.
“Alcuni dei campioni già raccolti dal rover Perseverance della NASA e in attesa di essere riportati sulla Terra includono polvere; una volta che avremo questi preziosi campioni in laboratorio, saremo in grado di misurare esattamente quanta ferridrite contiene la polvere e cosa questo significa per la nostra comprensione della storia dell’acqua, e della possibilità di vita, su Marte”. Tuttavia, ancora per un po’, la tonalità rossa di Marte continuerà a essere ammirata e studiata da lontano.