Acqua. Riguarda sempre l'acqua quando si tratta di dimensionare il potenziale di un pianeta per sostenere la vita. Marte può possedere un po 'd'acqua liquida sotto forma di occasionale flussi salati giù per le pareti del cratere, ma la maggior parte sembra essere rinchiusa nel ghiaccio polare o nascosta nelle profondità sotterranee. Prepara una tazza di roba in una giornata di sole marziano oggi e, a seconda delle condizioni, potrebbe congelare rapidamente o semplicemente gorgogliare via al vapore nell'atmosfera ultrasottile del pianeta.
Prove di abbondante acqua liquida in ex pianure alluvionate e sinuosi letti di fiumi si trovano quasi ovunque su Marte. NASA Curiosità rover ha trovato depositi minerali che si formano solo in acqua liquida e ciottoli arrotondati da un antico ruscello che un tempo si muoveva sul pavimento del cratere Gale. E qui sta il paradosso. L'acqua sembra aver sgorgato volenti o nolenti attraverso il Pianeta Rosso da 3 a 4 miliardi di anni fa, quindi che succede oggi?
Dai la colpa all'atmosfera maldestra di Marte. L'aria più spessa e più succosa e l'aumento della pressione atmosferica che ne deriva manterrebbero stabile l'acqua in quella tazza. Un'atmosfera più densa sigillerebbe anche il calore, contribuendo a mantenere il pianeta abbastanza caldo da consentire all'acqua liquida di accumularsi e fluire.
Sono state proposte diverse idee per spiegare l'assottigliamento assottigliamento dell'aria, inclusa la perdita del campo magnetico del pianeta, che serve da difesa contro il vento solare.
Le correnti di convezione all'interno del suo nucleo di ferro nichel fuso probabilmente hanno generato le difese magnetiche originali di Marte. Ma qualche volta all'inizio della storia del pianeta le correnti si sono fermate o perché il nucleo si è raffreddato o è stato interrotto da impatti di asteroidi. Senza un nucleo agitato, il campo magnetico è appassito, permettendo al vento solare di eliminare l'atmosfera, molecola per molecola.
Il vento solare toglie l'atmosfera marziana
Misure dalla corrente della NASA MAVEN mission indica che il vento solare elimina il gas a una velocità di circa 100 grammi (equivalente a circa 1/4 di libbra) ogni secondo. "Come il furto di alcune monete da un registratore di cassa ogni giorno, la perdita diventa significativa nel tempo", ha dichiarato Bruce Jakosky, investigatore principale di MAVEN.
Ricercatori del Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) suggerire uno scenario diverso, meno elaborato. Sulla base dei loro studi, i primi Marte potrebbero essere stati riscaldati di tanto in tanto da un potente effetto serra. In un articolo pubblicato in Lettere di ricerca geofisica, i ricercatori hanno scoperto che le interazioni tra metano, anidride carbonica e idrogeno nella prima atmosfera marziana potrebbero aver creato periodi caldi in cui il pianeta potrebbe sostenere l'acqua liquida sulla sua superficie.
Il team ha prima considerato gli effetti del CO2, una scelta ovvia poiché comprende il 95% dell'atmosfera attuale di Marte e intrappola notoriamente il calore. Ma quando si tiene conto del fatto che il Sole ha brillato del 30% più debole 4 miliardi di anni fa rispetto ad oggi, CO2 da solo non poteva tagliarlo.
“Puoi fare calcoli climatici in cui aggiungi CO2 e accumularsi centinaia di volte la pressione atmosferica attuale su Marte, e non si arriva mai a temperature che si avvicinano anche al punto di fusione ", ha detto Robin Wordsworth, assistente professore di scienze ambientali e ingegneria presso il SEAS e primo autore del documento.
L'anidride carbonica non è l'unico gas in grado di impedire al calore di fuoriuscire nello spazio. Metano o CH4 farà anche il lavoro. Miliardi di anni fa, quando il pianeta era più geologicamente attivo, i vulcani avrebbero potuto attingere a profonde fonti di metano e rilasciare esplosioni di gas nell'atmosfera marziana. Simile a ciò che accade sulla luna di Saturno, Titano, la luce ultravioletta solare spezzerebbe la molecola in due, liberando idrogeno nel processo.
Quando Wordsworth e il suo team hanno osservato cosa succede quando metano, idrogeno e anidride carbonica si scontrano e quindi interagiscono con la luce solare, scoprono che la combinazione ha assorbito fortemente il calore.
Carl Sagan, Astronomo americano e divulgatore di astronomia, per primo ipotizzò che il riscaldamento dell'idrogeno avrebbe potuto essere importante all'inizio di Marte nel 1977, ma questa è la prima volta che gli scienziati sono stati in grado di calcolare accuratamente il suo effetto serra. È anche la prima volta che il metano ha dimostrato di essere un efficace gas serra sui primi Marte.
Quando si prende in considerazione il metano, Marte potrebbe aver avuto episodi di calore basati sull'attività geologica associata a terremoti e vulcani. Ce ne sono stati almeno tre epoche vulcaniche durante la storia del pianeta - 3,5 miliardi di anni fa (evidenziato da pianure lunari simili a cavalle), 3 miliardi di anni fa (vulcani a scudo più piccoli) e 1-2 miliardi di anni fa, quando vulcani a scudo gigante come Olympus Monserano attivi. Quindi abbiamo tre potenziali esplosioni di metano che potrebbero riaccendere l'atmosfera per consentire un Marte più dolce.
Le dimensioni di Olympus Mons praticamente gridano enormi eruzioni su a lungo periodo di tempo. Durante i periodi intermedi, l'idrogeno, un gas leggero, avrebbe continuato a fuggire nello spazio fino a riempirsi del successivo sconvolgimento geologico.
"Questa ricerca mostra che gli effetti di riscaldamento sia del metano che dell'idrogeno sono stati sottovalutati da una quantità significativa", ha detto Wordsworth. "Abbiamo scoperto che il metano e l'idrogeno, e la loro interazione con l'anidride carbonica, erano molto migliori nel riscaldamento dei primi Marte di quanto si credesse in precedenza."
Sono solleticato dal fatto che Carl Sagan abbia percorso questa strada 40 anni fa. Ha sempre dato speranza alla vita su Marte. Diversi mesi prima di morire nel 1996, registrò questo:
"... forse siamo su Marte a causa della magnifica scienza che si può fare lì - le porte del mondo delle meraviglie si stanno aprendo ai nostri tempi. Forse siamo su Marte perché dobbiamo esserlo, perché c'è un profondo impulso nomade incorporato in noi dal processo evolutivo, dopo tutto, veniamo dai raccoglitori di cacciatori e per il 99,9% della nostra permanenza sulla Terra siamo stati erranti. E, il prossimo posto in cui vagare, è Marte. Ma qualunque sia la ragione per cui sei su Marte, sono contento che tu sia lì. E vorrei essere con te. "
