La NASA trova su Marte materiale organico antico e un ciclo stagionale del metano


Marte non smette mai di regalarci sorprese. Due studi appena usciti su Science riportano la scoperta di un forte ciclo stagionale del metano, probabilmente nascosto all’interno di minuscoli cristalli di acqua, e di un’abbondante varietà di materiale organico attorno al cratere Gale.

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Curiosity ha scoperto antiche molecole organiche su Marte, incastonate in rocce sedimentarie vecchie di miliardi di anni.

Comprendere l’origine e i dettagli di ogni elemento presente su Marte è il compito degli scienziati che utilizzano i dati provenienti da sonde, rover e lander presenti sul Pianeta rosso. E, proprio grazie alle informazioni raccolte da Curiosity della Nasa, due gruppi di ricercatori hanno compreso il funzionamento dei cicli stagionali del metano. Gli esperti suggeriscono che alcune particelle possano essere intrappolate in cristalli a base di acqua e identificano ulteriori molecole che trasportano carbonio, importanti per comprendere i processi che governano il quarto pianeta del Sistema solare.

Nel primo studio, uscito oggi su Science, Christopher Webster (del Jet Propulsion Laboratory della Nasa) e i suoi colleghi riportano misure dettagliate effettuate in situ del metano atmosferico di Marte: misure che mostrano una variazione stagionale della sua abbondanza.

Piccole concentrazioni di metano erano già state precedentemente rilevate nell’atmosfera del Pianeta rosso, ma come si è formato? Su questo punto il dibattito è ancora acceso. Sulla Terra la maggior parte del metano è prodotta da fonti organiche, mentre numerosi processi abiotici sono stati proposti per spiegare il metano marziano.

I ricercatori hanno analizzato tre anni marziani (55 mesi terrestri) di misure atmosferiche effettuate con lo strumento Tunable Laser Spectrometer del Sample Analysis at Mars (Sam) a bordo del rover Curiosity. 

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Il rover Curiosity ha utilizzato uno strumento chiamato SAM (Sample Analysis at Mars) per rilevare i cambiamenti stagionali del metano atmosferico nel cratere Gale. Il segnale del metano è stato osservato per quasi tre anni marziani (quasi sei anni terrestri).

I dati rivelano che i livelli di metano di fondo seguono, sul Pianeta Rosso, un netto ciclo stagionale, oscillando tra 0,24 e 0,65 parti per miliardo, con un picco sul finire dell’estate nell’emisfero settentrionale (e sul finire dell’inverno nell’emisfero australe). Gli autori hanno suggerito, in ultima analisi, che grandi quantità di gas possano essere immagazzinate nel freddo sottosuolo marziano all’interno di cristalli a base di acqua chiamati clatrati. Le fluttuazioni nel rilascio del metano in superficie, suggeriscono gli scienziati, sarebbero dovute cambiamenti stagionali di temperatura.

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Questo grafico mostra i modi in cui il metano potrebbe passare dal sottosuolo alla superficie, dove il suo assorbimento e rilascio potrebbero produrre una grande variazione stagionale nell’atmosfera.

In un secondo studio, uscito anch’esso oggi su ScienceJennifer Eigenbrode e colleghi della Nasa analizzano campioni di terreno raccolti con il trapano montato a bordo del rover Curiosity: campioni nei quali sono stati rilevati diversi composti organici. I ricercatori hanno analizzato nuovi campioni da due siti nel cratere Gale, Mojave e Confidence Hills, che ospitano rocce sedimentarie di circa tre miliardi di anni. Gli strumenti a bordo del rover della Nasa hanno estratto i nuovi campioni e li hanno riscaldati, analizzando le molecole che sono state rilasciate. Dai dati si evince la presenza di numerose molecole organiche e volatili che ricordano la roccia sedimentaria ricca di sostanze organiche presenti sulla Terra: tiofene, 2- e 3-metiltiofene, metantiolo e solfuro dimetile. Poiché molte delle molecole analizzate differiscono per una sola catena laterale carbonios, gli autori ritengono che possa trattarsi di frammenti di molecole più grandi. E in effetti, il confronto di questi campioni con le tracce organiche rinvenute nei meteoriti marziani suggerisce che i primi derivino da molecole organiche più grandi.


Leggi i due articoli pubblicati su Science: “Background levels of methane in Mars’ atmosphere show strong seasonal variations“, “Organic matter preserved in 3-billion-year-old mudstones at Gale crater, Mars“.

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