Fonte: articolo riportato dall'InternetOSSIGENO SU MARTE/C'è una sorgente misteriosa che interroga gli scienziatiPubblicazione: 14.11.2019 - Tommaso FracciaLa ricerca riveste particolare importanza per ilfatto che lo studio delle atmosfere planetarie èin questo momento il metodo più promettenteper cercare tracce di vita Per la prima volta nella storia dell'esplorazionedello spazio, gli scienziati hanno misurato icambiamenti stagionali nei gas che costituisconol'aria direttamente sopra la superficie del cratereGale su Marte.I risultati ottenuti hanno mostrato qualcosa di vera-mente sorprendente: l'ossigeno, il gas che moltecreature terrestri usano per respirare, si comportain un modo che finora gli scienziati non sono ingrado di spiegare attraverso alcun processo chimiconoto.La scoperta è riportata in un articolo pubblicato il12 novembre nel Journal of Geophysical Research: Planets.Nel corso di tre anni su Marte (che corrispondonoa quasi sei anni terrestri) uno strumento del laboratoriodi chimica portatile Sample Analysis at Mars (SAM)contenuto all'interno del rover Curiosity della Nasaha inalato l'aria del cratere Gale, dove vi è atterratoil 6 agosto 2012, e ne ha analizzato la composizione.I risultati ottenuti da SAM hanno confermato lacomposizione 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 dicarbonio (CO). Hanno anche rivelato come le molecolenell'aria marziana si mescolano e circolano seguendoi cambiamenti della pressione dell'aria durante tuttol'anno.Questi cambiamenti sono dovuti al congelamento diCO2 ai poli in inverno, che causa una riduzione dellapressione dell'aria in tutto il pianeta, e alla suasuccessiva evaporazione in primavera e in estate, cheinvece produce un aumento della pressione dell'aria.Mentre l'azoto e l'argon seguono un modellostagionale prevedibile, crescendo e calando inconcentrazione nel cratere Gale durante tutto l'annoin 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 aumentadi circa il 30% durante la primavera e l'estate, perpoi tornare ai livelli previsti dalla chimica nota inautunno.Ma non solo: in inverno si verifica una repentinadiminuzione della quantità di O2 rispetto ai livelliprevisti.Questo schema si ripete ogni primavera, anchese la quantità di ossigeno aggiunta all'atmosferavaria.Ciò vuol dire che qualcosa lo sta producendo epoi lo sta portando via. Variazioni stagionali di Ossigeno sulla superficie diMarte misurate presso il cratere Gale dallo strumentoSAM del rover Curiosity. In giallo sono evidenziatele variazioni che si discostano dalle predizioni.(Credits: Melissa Trainer/Dan Gallagher/NASA Goddard)Non appena gli scienziati hanno scoperto l'enigmadell'ossigeno, gli studiosi dell'atmosfera di Marte sisono messi al lavoro cercando di spiegarlo.Prima hanno verificato l'accuratezza dello strumentoSAM utilizzato per misurare i gas: lo spettrometro dmassa 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 ossigenoscomponendosi nell'atmosfera, portando a un aumentodi breve durata.Ma occorrerebbe una quantità di acqua sopra Martecinque volte più grande per produrre l'ossigeno inpiù e la CO2 si rompe troppo lentamente pergenerarla in così poco tempo.E la riduzione dell'ossigeno? La radiazione solarepotrebbe aver spezzato le molecole di ossigeno indue atomi che sono spariti nello spazio? No, hannoconcluso gli scienziati, dal momento che occorrereb-bero almeno 10 anni affinché l'ossigeno scompaiaattraverso questo processo."Stiamo lottando per spiegarlo", ha detto MelissaTrainer, scienziata planetaria presso il GoddardSpace Flight Center della Nasa a Greenbelt, nelMaryland, che ha guidato questa ricerca."Il fatto che il comportamento dell'ossigeno non siaperfettamente ripetibile ogni stagione ci fa pensareche non sia un problema che ha a che fare con ladinamica atmosferica.Deve essere una sorgente e una dissipazione di naturachimica che non possiamo ancora spiegare".Per gli scienziati che studiano Marte, la storia dell'ossigenoè curiosamente simile a quella del metano, pubblicatalo scorso anno sulla rivistaScience. Infatti, mentre laquantità di metano cresce e decresce stagionalmente,nei mesi estivi si verifica un aumento improvviso del60% per ragioni inspiegabili, che gli scienziati stannoancora tentando di spiegare.Con le nuove scoperte di ossigeno in mano, il teamdi Trainer si sta chiedendo se una chimica simile aciò che sta guidando le variazioni stagionali naturalidel metano possa anche guidare quelle dell'ossigeno. Almeno occasionalmente, i due gas sembranofluttuare in tandem.L'ossigeno e il metano possono essere prodotti siabiologicamente (dai microbi, ad esempio) cheabioticamente (dalla chimica legata all'acqua e allerocce).Gli scienziati stanno prendendo in considerazionetutte le opzioni, anche se non hanno proveconvincenti dell'attività biologica su Marte.Curiosity non ha strumenti in grado di dire definitiva-mente se la fonte del metano o dell'ossigeno su Martesia biologica o geologica.Gli scienziati si aspettano che le spiegazioni nonbiologiche siano più probabili e stanno lavorandodiligentemente per comprenderle appieno.Il team di Trainer ha considerato il suolo marzianocome fonte dell'ossigeno extra primaverile.Dopotutto, è noto per essere ricco nell'elemento,sotto forma di composti come il perossido di idrogenoe i perclorati. Ma questo non ne spiega la diminuzioneinvernale."Non siamo ancora stati in grado di elaborare un processoche produca la quantità di ossigeno di cui abbiamo bisogno, ma pensiamo che debba essere qualcosa nel suolosuperficiale che cambia stagionalmente perché non cisono abbastanza atomi di ossigeno disponibili nell'atmosferaper creare il comportamento che vediamo", ha affermatoTimothy McConnochie, ricercatore presso il College Parkdell'Università del Maryland e coautore dell'articolo.Il team SAM continuerà a misurare i gas atmosferici inmodo che gli scienziati possano raccogliere dati piùdettagliati durante ogni stagione. Nel frattempo, Trainere il suo team sperano che altri esperti di Martelavoreranno per risolvere il mistero dell'ossigeno.La ricerca riveste particolare importanza per ilfatto che lo studio delle atmosfere planetarie, ein particolare la variazione di quei gas che possonoessere prodotti biologicamente, come ossigeno emetano, sono in questo momento il metodo piùpromettente per cercare tracce di vita (quelli che vengonochiamati con termine tecnico "biomarkers") sull'innumerevolequantità di pianeti, che ormai sappiamo si trovano fuoridal nostro sistema solare.© RIPRODUZIONE RISERVATA
Le sorprese del pianeta rosso.
Fonte: articolo riportato dall'InternetOSSIGENO SU MARTE/C'è una sorgente misteriosa che interroga gli scienziatiPubblicazione: 14.11.2019 - Tommaso FracciaLa ricerca riveste particolare importanza per ilfatto che lo studio delle atmosfere planetarie èin questo momento il metodo più promettenteper cercare tracce di vita Per la prima volta nella storia dell'esplorazionedello spazio, gli scienziati hanno misurato icambiamenti stagionali nei gas che costituisconol'aria direttamente sopra la superficie del cratereGale su Marte.I risultati ottenuti hanno mostrato qualcosa di vera-mente sorprendente: l'ossigeno, il gas che moltecreature terrestri usano per respirare, si comportain un modo che finora gli scienziati non sono ingrado di spiegare attraverso alcun processo chimiconoto.La scoperta è riportata in un articolo pubblicato il12 novembre nel Journal of Geophysical Research: Planets.Nel corso di tre anni su Marte (che corrispondonoa quasi sei anni terrestri) uno strumento del laboratoriodi chimica portatile Sample Analysis at Mars (SAM)contenuto all'interno del rover Curiosity della Nasaha inalato l'aria del cratere Gale, dove vi è atterratoil 6 agosto 2012, e ne ha analizzato la composizione.I risultati ottenuti da SAM hanno confermato lacomposizione 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 dicarbonio (CO). Hanno anche rivelato come le molecolenell'aria marziana si mescolano e circolano seguendoi cambiamenti della pressione dell'aria durante tuttol'anno.Questi cambiamenti sono dovuti al congelamento diCO2 ai poli in inverno, che causa una riduzione dellapressione dell'aria in tutto il pianeta, e alla suasuccessiva evaporazione in primavera e in estate, cheinvece produce un aumento della pressione dell'aria.Mentre l'azoto e l'argon seguono un modellostagionale prevedibile, crescendo e calando inconcentrazione nel cratere Gale durante tutto l'annoin 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 aumentadi circa il 30% durante la primavera e l'estate, perpoi tornare ai livelli previsti dalla chimica nota inautunno.Ma non solo: in inverno si verifica una repentinadiminuzione della quantità di O2 rispetto ai livelliprevisti.Questo schema si ripete ogni primavera, anchese la quantità di ossigeno aggiunta all'atmosferavaria.Ciò vuol dire che qualcosa lo sta producendo epoi lo sta portando via. Variazioni stagionali di Ossigeno sulla superficie diMarte misurate presso il cratere Gale dallo strumentoSAM del rover Curiosity. In giallo sono evidenziatele variazioni che si discostano dalle predizioni.(Credits: Melissa Trainer/Dan Gallagher/NASA Goddard)Non appena gli scienziati hanno scoperto l'enigmadell'ossigeno, gli studiosi dell'atmosfera di Marte sisono messi al lavoro cercando di spiegarlo.Prima hanno verificato l'accuratezza dello strumentoSAM utilizzato per misurare i gas: lo spettrometro dmassa 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 ossigenoscomponendosi nell'atmosfera, portando a un aumentodi breve durata.Ma occorrerebbe una quantità di acqua sopra Martecinque volte più grande per produrre l'ossigeno inpiù e la CO2 si rompe troppo lentamente pergenerarla in così poco tempo.E la riduzione dell'ossigeno? La radiazione solarepotrebbe aver spezzato le molecole di ossigeno indue atomi che sono spariti nello spazio? No, hannoconcluso gli scienziati, dal momento che occorrereb-bero almeno 10 anni affinché l'ossigeno scompaiaattraverso questo processo."Stiamo lottando per spiegarlo", ha detto MelissaTrainer, scienziata planetaria presso il GoddardSpace Flight Center della Nasa a Greenbelt, nelMaryland, che ha guidato questa ricerca."Il fatto che il comportamento dell'ossigeno non siaperfettamente ripetibile ogni stagione ci fa pensareche non sia un problema che ha a che fare con ladinamica atmosferica.Deve essere una sorgente e una dissipazione di naturachimica che non possiamo ancora spiegare".Per gli scienziati che studiano Marte, la storia dell'ossigenoè curiosamente simile a quella del metano, pubblicatalo scorso anno sulla rivistaScience. Infatti, mentre laquantità di metano cresce e decresce stagionalmente,nei mesi estivi si verifica un aumento improvviso del60% per ragioni inspiegabili, che gli scienziati stannoancora tentando di spiegare.Con le nuove scoperte di ossigeno in mano, il teamdi Trainer si sta chiedendo se una chimica simile aciò che sta guidando le variazioni stagionali naturalidel metano possa anche guidare quelle dell'ossigeno. Almeno occasionalmente, i due gas sembranofluttuare in tandem.L'ossigeno e il metano possono essere prodotti siabiologicamente (dai microbi, ad esempio) cheabioticamente (dalla chimica legata all'acqua e allerocce).Gli scienziati stanno prendendo in considerazionetutte le opzioni, anche se non hanno proveconvincenti dell'attività biologica su Marte.Curiosity non ha strumenti in grado di dire definitiva-mente se la fonte del metano o dell'ossigeno su Martesia biologica o geologica.Gli scienziati si aspettano che le spiegazioni nonbiologiche siano più probabili e stanno lavorandodiligentemente per comprenderle appieno.Il team di Trainer ha considerato il suolo marzianocome fonte dell'ossigeno extra primaverile.Dopotutto, è noto per essere ricco nell'elemento,sotto forma di composti come il perossido di idrogenoe i perclorati. Ma questo non ne spiega la diminuzioneinvernale."Non siamo ancora stati in grado di elaborare un processoche produca la quantità di ossigeno di cui abbiamo bisogno, ma pensiamo che debba essere qualcosa nel suolosuperficiale che cambia stagionalmente perché non cisono abbastanza atomi di ossigeno disponibili nell'atmosferaper creare il comportamento che vediamo", ha affermatoTimothy McConnochie, ricercatore presso il College Parkdell'Università del Maryland e coautore dell'articolo.Il team SAM continuerà a misurare i gas atmosferici inmodo che gli scienziati possano raccogliere dati piùdettagliati durante ogni stagione. Nel frattempo, Trainere il suo team sperano che altri esperti di Martelavoreranno per risolvere il mistero dell'ossigeno.La ricerca riveste particolare importanza per ilfatto che lo studio delle atmosfere planetarie, ein particolare la variazione di quei gas che possonoessere prodotti biologicamente, come ossigeno emetano, sono in questo momento il metodo piùpromettente per cercare tracce di vita (quelli che vengonochiamati con termine tecnico "biomarkers") sull'innumerevolequantità di pianeti, che ormai sappiamo si trovano fuoridal nostro sistema solare.© RIPRODUZIONE RISERVATA