Che fine ha fatto tutta l’acqua su Marte?

SCOPERTE – Una domanda tormenta gli scienziati da quando è iniziata l’esplorazione di Marte, che si è rivelato un mondo di acqua simile alla Terra prima di diventare un inospitale e desertico pianeta rosso: che fine ha fatto tutta l’acqua che era in superficie? Dispersa nello spazio dopo che un evento catastrofico ha fatto collassare il campo magnetico del pianeta, oppure spazzata via dai potenti venti solari ad alta intensità o ancora intrappolata come ghiaccio sotto la superficie marziana. Queste solo alcune delle ipotesi proposte, che non riescono comunque a spiegare dove sia finita tutta l’acqua.

A offrire una risposta che sembra essere valida è lo studio condotto da Jon Wade, ricercatore del Department of Earth Science di Oxford e i cui risultati sono stati pubblicati sulla rivista Nature. Cercando quali sono i presupposti per la vita su un altro pianeta, Wade si è imbattuto in questo problema e ha ipotizzato che la superficie di Marte abbia agito proprio come una spugna, assorbendo tutta l’acqua disponibile attraverso processi di ossidazione delle rocce e intrappolandola nel sottosuolo marziano.

I ricercatori guidati da Wade hanno applicato al pianeta rosso i modelli utilizzati per studiare la composizione delle rocce sulla Terra e sono riusciti così a individuare quanta acqua possa essere stata assorbita dalla superficie marziana con questo tipo di reazioni, considerando il ruolo svolto dalla temperatura delle rocce, dalla pressione sub-superficiale e dalla composizione generale mineralogica del suolo marziano.

Le simulazioni hanno permesso di scoprire che le rocce di basalto su Marte sono in grado di assorbire il 25% in più dell’acqua rispetto a quelle terrestri e dunque a drenare quantità di liquido ben superiori dalla superficie fino al sottosuolo.

“Da molto tempo i ricercatori si interrogano su che fine abbia fatto l’acqua su Marte,” ha commentato Wade in un comunicato, “ma nessuno ha mai provato la teoria che fosse stata assorbita come risultato di semplici reazioni della roccia. Molte prove ci inducono a credere che il mantello marziano si ossida seguendo una reazione diversa rispetto a quello che accade sulla Terra. Per esempio, le meteoriti marziane hanno una composizione chimica molto differente da quella delle rocce in superficie e una spiegazione è proprio nella sua mineralogia.”

L’attuale sistema di tettonica delle placche terrestre, spiega il ricercatore, previene i drastici cambiamenti dei livelli di acqua in superficie, con le rocce che vengono reidratate prima di rientrare nel mantello, che è relativamente asciutto. Un meccanismo di riciclo dell’acqua che non è mai stato osservato né sulla Terra primordiale, né su Marte, dove invece l’acqua sembra aver reagito con la lava appena eruttata formando una crosta basaltica che ha agito come una spugna. L’acqua in superficie ha così iniziato a reagire con le rocce, formando una grande varietà di minerali contenente acqua. Proprio questa reazione ha cambiato nel profondo il pianeta, asciugandolo e rendendo la superficie inospitale per la vita.

Nel cercare l’acqua di Marte, ogni risposta sembra condurre gli scienziati ad una nuova domanda. Per esempio, ci si è chiesti perché la Terra non abbia mai sperimentato questo tipo di reazioni e la risposta è arrivata da Wade: “Marte è molto più piccolo della Terra, con un profilo di temperature differente e un contenuto maggiore di ferro nei silicati del suo mantello. Queste sono solo sottili distinzioni tra i due pianeti, ma i cui effetti nel tempo si sommano dando vita ad effetti diversi e significativi. La superficie marziana dunque è stata più incline a questo tipo di reazioni che implicano l’assorbimento di acqua da parte delle rocce. Proprio questi fattori, seppur minimi, hanno portato a una chimica geologica molto diversa, con il pianeta rosso che ha naturalmente drenato l’acqua nel mantello, mentre le rocce della Terra primordiale che erano reidratate tendevano a galleggiare fino a disidratarsi di nuovo, generando un ciclo”.

Comprendere la composizione delle superfici planetarie ha un ruolo chiave nella caccia ai pianeti abitabili. Gli scienziati guidati da Chris Ballentine hanno preso spunto dallo studio del gruppo di Wade per un’altra ricerca che indaga i livelli di sale sulla Terra, per comprendere quale sia la giusta proporzione per dare origine alla vita e supportarla. Il gruppo di Ballentine, dell’Università di Oxford, si è concentrato sullo studio dei livelli di alogeni, come cloro, bromo e iodio.

Gli scienziati hanno così scoperto che il rapporto tra sali e terra deve essere esatto, con le quantità che non devono essere né in eccesso, né in difetto, per evitare che il pianeta diventi sterile. Combinando i risultati sui sali con lo studio di Wade, comprendere come una composizione leggermente diversa di due pianeti possa portare a grandi differenze in termini di abitabilità indirizza le future ricerche sulla giusta strada.

“Il nostro obiettivo dopo questo lavoro sarà quello di indagare gli effetti di queste differenze di composizione anche con altri pianeti del sistema solare che conosciamo davvero poco, come ad esempio Venere,” ha commentato Wade. “Cosa accadrebbe se la Terra avesse più o meno ferro nel suo mantello, come cambierebbe l’ambiente? Che cosa sarebbe accaduto se la Terra fosse stata più piccola o più grande? Rispondere a queste domande ci aiuterà a comprendere come la chimica delle rocce sia in grado di influenzare il destino di un pianeta. Questo ci porta a capire che dare la caccia alla vita su altri pianeti non è una semplice questione di avere la giusta chimica generale, ma dipende anche da differenze molto sottili come il modo in cui il pianeta si è formato, che potrebbe avere effetti determinanti sulla presenza di acqua liquida in superficie”.

Piccole differenze per un futuro decisamente diverso, se non opposto. Il lavoro di Wade e dei suoi colleghi sul pianeta rosso è un risultato importante che apre la strada a nuovi scenari e soprattutto rappresenta un passo avanti nella ricerca dei mondi abitabili.

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