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Le sorprese del pianeta rosso.

Fonte: articolo riportato dall'Internet

OSSIGENO SU MARTE/

C'è una sorgente misteriosa che interroga gli scienziati
Pubblicazione: 14.11.2019 - Tommaso Fraccia
La ricerca riveste particolare importanza per il

fatto che lo studio delle atmosfere planetarie è

in questo momento il metodo più promettente

per cercare tracce di vita

Per la prima volta nella storia dell'esplorazione

dello spazio, gli scienziati hanno misurato i

cambiamenti stagionali nei gas che costituiscono

l'aria direttamente sopra la superficie del cratere

Gale su Marte.

I risultati ottenuti hanno mostrato qualcosa di vera-

mente sorprendente: l'ossigeno, il gas che molte

creature terrestri usano per respirare, si comporta

in un modo che finora gli scienziati non sono in

grado di spiegare attraverso alcun processo chimico

noto.

La scoperta è riportata in un articolo pubblicato il

12 novembre nel Journal of Geophysical Research

: Planets.

Nel corso di tre anni su Marte (che corrispondono

a quasi sei anni terrestri) uno strumento del laboratorio

di chimica portatile Sample Analysis at Mars (SAM)

contenuto all'interno del rover Curiosity della Nasa

ha inalato l'aria del cratere Gale, dove vi è atterrato

il 6 agosto 2012, e ne ha analizzato la composizione.

I risultati ottenuti da SAM hanno confermato la

composizione dell'atmosfera marziana in superficie:

95% in volume di anidride carbonica (CO2), 2,6%

azoto molecolare (N2), 1,9% argon (Ar), 0,16%

ossigeno molecolare (O2) e 0,06% di monossido di

carbonio (CO). Hanno anche rivelato come le molecole

nell'aria marziana si mescolano e circolano seguendo

i cambiamenti della pressione dell'aria durante tutto

l'anno.

Questi cambiamenti sono dovuti al congelamento di

CO2 ai poli in inverno, che causa una riduzione della

pressione dell'aria in tutto il pianeta, e alla sua

successiva evaporazione in primavera e in estate, che

invece produce un aumento della pressione dell'aria.

Mentre l'azoto e l'argon seguono un modello

stagionale prevedibile, crescendo e calando in

concentrazione nel cratere Gale durante tutto l'anno

in accordo con la quantità di CO2 presente nell'aria,

l'ossigeno si comporta in modo del tutto diverso.

Infatti, la quantità relativa di O2 nell'aria aumenta

di circa il 30% durante la primavera e l'estate, per

poi tornare ai livelli previsti dalla chimica nota in

autunno.

Ma non solo: in inverno si verifica una repentina

diminuzione della quantità di O2 rispetto ai livelli

previsti.

Questo schema si ripete ogni primavera, anche

se la quantità di ossigeno aggiunta all'atmosfera

varia.

Ciò vuol dire che qualcosa lo sta producendo e

poi lo sta portando via.

Variazioni stagionali di Ossigeno sulla superficie di

Marte misurate presso il cratere Gale dallo strumento

SAM del rover Curiosity. In giallo sono evidenziate

le variazioni che si discostano dalle predizioni.

(Credits: Melissa Trainer/Dan Gallagher/NASA Goddard)
Non appena gli scienziati hanno scoperto l'enigma

dell'ossigeno, gli studiosi dell'atmosfera di Marte si

sono messi al lavoro cercando di spiegarlo.

Prima hanno verificato l'accuratezza dello strumento

SAM utilizzato per misurare i gas: lo spettrometro d

massa a quadrupolo.

Lo strumento andava bene. Hanno preso in considera-

zione la possibilità che le molecole di CO2 o di acqua

(H2O) possano aver rilasciato ossigeno

scomponendosi nell'atmosfera, portando a un aumento

di breve durata.

Ma occorrerebbe una quantità di acqua sopra Marte

cinque volte più grande per produrre l'ossigeno in

più e la CO2 si rompe troppo lentamente per

generarla in così poco tempo.

E la riduzione dell'ossigeno? La radiazione solare

potrebbe aver spezzato le molecole di ossigeno in

due atomi che sono spariti nello spazio? No, hanno

concluso gli scienziati, dal momento che occorrereb-

bero almeno 10 anni affinché l'ossigeno scompaia

attraverso questo processo.

"Stiamo lottando per spiegarlo", ha detto Melissa

Trainer, scienziata planetaria presso il Goddard

Space Flight Center della Nasa a Greenbelt, nel

Maryland, che ha guidato questa ricerca.

"Il fatto che il comportamento dell'ossigeno non sia

perfettamente ripetibile ogni stagione ci fa pensare

che non sia un problema che ha a che fare con la

dinamica atmosferica.

Deve essere una sorgente e una dissipazione di natura

chimica che non possiamo ancora spiegare".

Per gli scienziati che studiano Marte, la storia dell'ossigeno

è curiosamente simile a quella del metano, pubblicata

lo scorso anno sulla rivistaScience. Infatti, mentre la

quantità di metano cresce e decresce stagionalmente,

nei mesi estivi si verifica un aumento improvviso del

60% per ragioni inspiegabili, che gli scienziati stanno

ancora tentando di spiegare.
Con le nuove scoperte di ossigeno in mano, il team

di Trainer si sta chiedendo se una chimica simile a

ciò che sta guidando le variazioni stagionali naturali

del metano possa anche guidare quelle dell'ossigeno

. Almeno occasionalmente, i due gas sembrano

fluttuare in tandem.
L'ossigeno e il metano possono essere prodotti sia

biologicamente (dai microbi, ad esempio) che

abioticamente (dalla chimica legata all'acqua e alle

rocce).

Gli scienziati stanno prendendo in considerazione

tutte le opzioni, anche se non hanno prove

convincenti dell'attività biologica su Marte.

Curiosity non ha strumenti in grado di dire definitiva-

mente se la fonte del metano o dell'ossigeno su Marte

sia biologica o geologica.

Gli scienziati si aspettano che le spiegazioni non

biologiche siano più probabili e stanno lavorando

diligentemente per comprenderle appieno.

Il team di Trainer ha considerato il suolo marziano

come fonte dell'ossigeno extra primaverile.

Dopotutto, è noto per essere ricco nell'elemento,

sotto forma di composti come il perossido di idrogeno

e i perclorati. Ma questo non ne spiega la diminuzione

invernale.

"Non siamo ancora stati in grado di elaborare un processo

che produca la quantità di ossigeno di cui abbiamo bisogno

, ma pensiamo che debba essere qualcosa nel suolo

superficiale che cambia stagionalmente perché non ci

sono abbastanza atomi di ossigeno disponibili nell'atmosfera

per creare il comportamento che vediamo", ha affermato

Timothy McConnochie, ricercatore presso il College Park

dell'Università del Maryland e coautore dell'articolo.

Il team SAM continuerà a misurare i gas atmosferici in

modo che gli scienziati possano raccogliere dati più

dettagliati durante ogni stagione. Nel frattempo, Trainer

e il suo team sperano che altri esperti di Marte

lavoreranno per risolvere il mistero dell'ossigeno.

La ricerca riveste particolare importanza per il

fatto che lo studio delle atmosfere planetarie, e

in particolare la variazione di quei gas che possono

essere prodotti biologicamente, come ossigeno e

metano, sono in questo momento il metodo più

promettente per cercare tracce di vita (quelli che vengono

chiamati con termine tecnico "biomarkers") sull'innumerevole

quantità di pianeti, che ormai sappiamo si trovano fuori

dal nostro sistema solare.

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