L'acqua perduta di Marte potrebbe essere sepolta sotto la crosta del pianeta

Un'illustrazione di Marte brulicante di oceani e laghi. Nasa

Miliardi di anni fa, Marte era una calda casa per laghi e oceani. Cioè, fino a quando questi enormi corpi liquidi sulla sua superficie sono scomparsi circa 3 miliardi di anni fa. Per anni, gli scienziati hanno ipotizzato che quest'acqua sia scomparsa nello spazio quando l'atmosfera del pianeta si è assottigliata.

A quanto pare, l'acqua potrebbe non essere salita, su e via. Potrebbe essere effettivamente andato nella direzione opposta: sottoterra. Secondo un nuovo modello sviluppato dai ricercatori del Caltech e pubblicato su Scienza oggi, tra il 30% e il 99% dell'antica acqua globale di Marte si trova ancora all'interno della crosta marziana.

Questo lavoro è sulle spalle di un lavoro che è andato avanti per decenni, afferma Eva L. Scheller, geologa planetaria del Caltech e autrice principale del nuovo studio. E più prove osservative ci hanno portato sempre più a pensare alla perdita di acqua su Marte in modi nuovi.

Le stime attuali suggeriscono che Marte potrebbe aver avuto tra 100 e 1.500 metri di strato equivalente globale (m GEL) di acqua sulla sua superficie. (m GEL si riferisce a uno strato di 1 metro d'acqua che ricoprirebbe una superficie uniforme del pianeta - Scheller afferma che 1.000 m GEL equivalgono a circa la metà dell'acqua dell'Oceano Atlantico.) Anche l'estremità inferiore di questa stima è ancora abbondante di acqua che la vita potenziale avrebbe potuto usare per costruirsi una casa.

Quindi imparare come è scomparso è fondamentale. Se sappiamo cosa è successo, potremmo avere una migliore comprensione di quali luoghi su Marte potrebbero aver conservato le prove di qualsiasi vita che si sia evoluta durante quel periodo e come le missioni attuali e future su Marte potrebbero cercare tali prove.

Nella maggior parte dei modelli di perdita d'acqua che presuppongono la perdita atmosferica, l'idea era che le radiazioni UV provocassero la dissociazione dell'acqua alta nell'aria in idrogeno e ossigeno. Entrambi gli elementi, ma soprattutto le molecole di idrogeno più leggere, sfuggono all'atmosfera e si dirigono nello spazio. Gli scienziati misurano questa perdita di idrogeno (usando rivelatori di neutroni come lo strumento FREND sull'ESA e il russo Trace Gas Orbiter) come proxy per determinare il tasso di perdita d'acqua su Marte nel tempo.

Tuttavia, ci sono due problemi con questa teoria. Per prima cosa, non spiega perché TGO o altre missioni rilevano ancora così tanta acqua nella crosta marziana. In secondo luogo, il tasso di perdita di idrogeno misurato finora è troppo piccolo per tenere conto di quanta acqua pensiamo avesse originariamente Marte. Potrebbe davvero spiegare solo l'estremità inferiore di ciò che pensano la maggior parte dei geologi, afferma Scheller.

Allo stesso tempo, ora abbiamo una migliore comprensione di quanta acqua è sepolta all'interno della crosta marziana. Gran parte di questo è dovuto in gran parte alle missioni rover come Curiosity che hanno studiato direttamente le rocce marziane, nonché all'analisi di laboratorio dei meteoriti di Marte che sono atterrati sulla Terra. E tutti questi dati hanno lentamente portato gli scienziati a prendere più sul serio l'idea che la crosta abbia svolto un ruolo più significativo nella perdita di acqua su Marte.

Ora Scheller e i suoi colleghi hanno escogitato un nuovo modello che utilizza i dati attuali per esaminare se l'acqua avrebbe potuto invece finire sottoterra.

Quest'acqua non sarebbe stata risucchiata negli enormi oceani sotterranei. Invece, le molecole d'acqua sono state incorporate in strutture minerali come le argille a seguito di processi come gli agenti atmosferici. Lo stesso accade qui sulla Terra.

Questo processo potrebbe rappresentare tra il 30% e il 99% della perdita totale di acqua nei primi 1-2 miliardi di anni del pianeta, secondo il modello. La perdita atmosferica potrebbe fare il resto.

È un modello estremamente intrigante, afferma Joe Levy, geologo della Colgate University, che non è stato coinvolto nello studio. I minerali idratati e i minerali che formano vene sono quasi ovunque guardiamo su Marte. Gli agenti atmosferici chimici in fuga sono un'ipotesi davvero provocatoria per spiegare cosa è successo all'acqua di Marte.

Una gamma dal 30% al 99% è, ovviamente, enorme. Questo perché semplicemente non sappiamo abbastanza sul contenuto d'acqua nella crosta (meno di tutto su scala globale), o sull'aspetto dell'antica atmosfera di Marte e in che misura ha incoraggiato o limitato la perdita d'acqua atmosferica. Il modello tenta anche di tenere conto di come l'attività geologica nel passato antico (come il vulcanismo) potrebbe aver influenzato questi meccanismi di perdita d'acqua.

Il modello ci fornisce nuovi indizi per quanto riguarda l'abitabilità marziana. I risultati non rispondono solo a come Marte potrebbe aver perso la sua acqua, ma anche quando ha perso l'acqua, dice Scheller. Gli autori sono certi che i minerali idratati nella crosta abbiano più di 3 miliardi di anni, il che significa che Marte era potenzialmente più abitabile prima di allora. Qualsiasi ricerca di prove di vita antica sarebbe meglio orientata verso rocce che sono state preservate da questo periodo precedente.

Scheller suggerisce che sia i rover Curiosity che Perseverance potrebbero essere in grado di cercare campioni entro questo intervallo di tempo. La perseveranza in particolare, la cui missione è principalmente dedicata alla ricerca di testimonianze della vita marziana, esplorerà un ex letto di un lago di 3,8 miliardi di anni . Sarà proprio lì per indagare quali potrebbero essere stati i meccanismi che hanno causato il sequestro dell'acqua in questi minerali nella crosta, afferma Scheller. Anche se non può fare il lavoro da solo, catturerà campioni che gli scienziati potrebbero studiare da soli in laboratorio .

Terra e Marte sono nati come mondi umidi molto simili, ma hanno finito per prendere strade drasticamente diverse. La perdita di acqua a causa dei minerali idratati nella crosta non è esclusiva di Marte; questo accade sempre sulla Terra. Ma la Terra beneficia del fatto che le sue placche tettoniche riciclano attivamente le sue rocce crostali in un processo che rilascerebbe quest'acqua. Inoltre, ha mantenuto una densa atmosfera che ha mantenuto il pianeta alla temperatura perfetta per l'evoluzione e la prosperità della vita. Marte non ha placche tettoniche e ha emorragiato la sua atmosfera una volta che il suo campo magnetico si è interrotto 4 miliardi di anni fa.

In definitiva, questa è la cosa da tenere a mente sull'abitabilità sui pianeti terrestri, afferma Scheller. È molto fragile.

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