Il rover Curiosity accentua i paradossi sul passato di Marte



I risultati del rover marziano hanno creato un rompicapo sul passato di Marte che i tecnici della Nasa stanno tentando di dipanare.


Perché le stesse rocce che indicano che in quella zona esisteva in passato un lago indicano anche che in quello stesso periodo c’era anche molto poca anidride carbonica nell’aria che aiutasse a mantenere l’acqua in forma liquida?

Nei campioni di roccia analizzati non sono stati trovati carbonati. Un nuovo studio ha calcolato quanta anidride carbonica fosse presente effettivamente nell’antica atmosfera marziana considerando la mancata rivelazione di carbonati fatta da Curiosity e il risultato indica una percentuale molto bassa…..


Gli scienziati che studiano Marte sono alle prese con un bel problema.

Una ampia evidenza di prove ci dice che l’antico Marte era bagnato a volte, con acqua corrente che metteva in comunicazione tra loro ampie zone sulla superficie del pianeta, creando ampi bacini d’acqua.

Eppure, l’antico Sole era caldo circa un terzo in meno di adesso e i modellatori climatici lottano per produrre scenari che vedano la superficie di Marte abbastanza calda da mantenere scongelata l’acqua.

La teoria principale è che ci fosse una spessa atmosfera di anidride carbonica che formava una sorta di gas serra, contribuendo a riscaldare la superficie dell’antico Marte. Tuttavia, secondo una nuova analisi dei dati provenienti dal Mars rover Curiosity della NASA, Marte ha avuto troppa poca anidride carbonica 3,5 miliardi di anni fa per fornire un effetto serra sufficiente al riscaldamento dell’atmosfera tale da scongelare il ghiaccio d’acqua.

La stessa roccia marziana in cui Curiosity ha trovato i sedimenti da un antico lago in cui i microbi potrebbero aver prosperato è la fonte delle prove che pongono il dilemma di come un tale lago avrebbe potuto esistere. Curiosity non ha rilevato nessun tipo di minerali di carbonato nei campioni di roccia che ha analizzato. La nuova analisi conclude che la scarsità di carbonati in quella roccia significa che l’atmosfera di Marte quando il lago esisteva – circa 3,5 miliardi di anni fa – non avrebbe potuto contenere molta anidride carbonica.

“Siamo stati particolarmente colpiti dall’assenza di minerali di carbonato nella roccia sedimentaria che il rover ha esaminato”, ha detto Thomas Bristow dell’ Ames Research Center della NASA. “Sarebbe davvero difficile ottenere acqua allo stato liquido, anche se ci fosse diossido di carbonio cento volte più in atmosfera di quello che le prove del minerale nella roccia ci dicono.” Bristow è il principale ricercatore per la Chimica e Mineralogia dello strumento (CheMin) su curiosity e autore principale dello studio.

Curiosity non ha fatto la rilevazione definitiva di carbonati in tutte le rocce presenti nell’antico letto del lago campionate in quanto è atterrato nel cratere Gale nel 2011. CheMin è in grado di identificare il carbonato se costituisce anche solo una piccola percentuale della roccia. La nuova analisi di Bristow e 13 altri co-autori ha calcolato la quantità massima di anidride carbonica che avrebbe potuto essere presente, coerente con quella carenza di carbonato.

In acqua, l’anidride carbonica si combina con ioni positivi come magnesio e ferro ferroso per formare minerali di carbonato. Altri minerali nelle stesse rocce indicano che questi ioni sono state prontamente disponibili. Gli altri minerali, come magnetite e minerali argillosi, forniscono anche la prova che le condizioni successive non sono mai diventate così acide da sciogliere i carbonati ivi presenti, come possono fare alcuni tipi di acque sotterranee acide.

Il dilemma si porta avanti da anni:

Evidenze sui fattori che influenzano le temperature di superficie – principalmente l’energia ricevuta dal sole e dalla protezione fornito dalla antica atmosfera del pianeta – si aggiunge fino a una mancata corrispondenza con le prove diffuse per le reti fluviali e i laghi dell’antico Marte. Indizi quali rapporti isotopici nell’atmosfera marziana di oggi indicano che il pianeta un tempo aveva una atmosfera molto più densa di quanto non abbia adesso. Eppure i modelli teorici lottano per capire come il clima marziano ha fatto per produrre le condizioni che permettessero la presenza di acqua allo stato liquido sulla superficie di Marte per molti milioni di anni. Un modello di successo propone una spessa atmosfera di anidride carbonica, che contiene anche l’idrogeno molecolare. Come una tale atmosfera si sarebbe generata e sostenuta, tuttavia, è controversa.


Il nuovo studio appunta il puzzle di un particolare luogo e tempo, con un controllo al suolo dei carbonati esattamente negli stessi sedimenti che confermano la presenza di un lago circa un miliardo di anni dopo che il pianeta si formò.

Negli ultimi due decenni, i ricercatori che hanno usato gli spettrometri sugli orbiter marziani nella ricerca di carbonato che avrebbe potuto dimostrare un’epoca precoce di abbondanza di anidride carbonica, ne hanno in realtà trovato molto meno del previsto.

“E ‘stato un mistero il motivo per cui non si è scoperto molto carbonato dall’orbita”, ha detto Bristow. “Si potrebbe uscire dal dilemma dicendo che i carbonati possono essere ancora lì, ma noi non possiamo vederli dall’orbita perché sono coperti da polvere o sepolti, o non stiamo cercando nel posto giusto. I risultati di Curiosity portano il paradosso di una messa a fuoco. Questa è la prima volta che abbiamo controllato i carbonati a terra in una roccia che sappiamo formata da sedimenti depositati sotto l’acqua “.

La nuova analisi conclude che non più di poche decine di millibar di anidride carbonica avrebbe potuto essere presente quando esisteva il lago, e non avrebbe prodotto abbastanza carbonato da poter essere rilevato da Curiosity. Un millibar è un millesimo di pressione dell’aria a livello del mare sulla Terra. L’attuale atmosfera di Marte è inferiore a 10 millibar e ha circa il 95 per cento di anidride carbonica.

“Questa analisi si adatta con molti studi teorici che dicono che la superficie di Marte, anche molto tempo fa, non era abbastanza calda per mantenere l’acqua allo stato liquido”, ha detto Robert Haberle, uno scienziato della NASA e un co-autore della carta . “E davvero un enigma per me.”

I ricercatori stanno valutando diverse idee su come conciliare il dilemma.

“Alcuni pensano che forse il lago non era un corpo aperto di acqua allo stato liquido. Forse il lago di acqua liquida era ricoperta da uno strato di ghiaccio”, ha detto Haberle. “Si potrebbero ancora ottenere alcuni sedimenti che andrebbero ad accumularsi nel fondale se il ghiaccio non fosse troppo spesso.”

Un inconveniente di tale spiegazione è che il team del rover ha cercato e non ha trovato nel cratere Gale le prove che ci si aspetterebbero da laghi ricoperti di ghiaccio, come ad esempio grandi e profonde crepe chiamate cunei di ghiaccio, o “dropstones”, che si sarebbero inserite nel fondale morbido dei sedimenti quando si fosse verificato l’assottigliamento del ghiaccio.

Se i laghi non sono stati congelati, il rompicapo è reso ancor più difficile dalla nuova analisi di ciò che la mancanza di una rilevazione di carbonato da Curiosity implica circa l’antica atmosfera marziana.

L’attraversamento di Curiosity tra antichi corsi d’acqua, delta, e centinaia di piedi verticali di fango depositato in antichi laghi richiama un sistema idrologico con una vigorosa alimentazione dell’acqua e dei sedimenti per creare le rocce che stiamo trovando”, ha detto Ashwin Vasavada del Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, California. “L’anidride carbonica, mescolata con altri gas come l’idrogeno, è stata il principale candidato per l’influenza del riscaldamento necessario per un tale sistema idrico. Questo sorprendente risultato sembrerebbe negare tale evidenza.”

Quando due linee di prove scientifiche appaiono inconciliabili, la scena deve essere impostata per comprendere perché non lo sono. La missione di Curiosity continuerà ad indagare le antiche condizioni ambientali di Marte.

Fonte, Visita il sito di Curiosity

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