Quando Marte poteva ospitare la vita

 

 

 

Nuovi indizi sull’atmosfera primordiale del pianeta suggeriscono un pianeta umido in grado di sostenere la vita.

 

 

 

Una nuova ricerca pubblicata su Earth and Planetary Science Letters suggerisce che Marte è nato umido, con un’atmosfera densa che ha consentito la presenza di oceani caldi per milioni di anni.

Condizioni che avrebbero potuto essere favorevoli alla nascita della vita, anche se sappiamo che le forme più evolute necessitano di miliardi di anni per svilupparsi.

Per raggiungere questa conclusione, i ricercatori hanno sviluppato il primo modello dell’evoluzione dell’atmosfera marziana che collega le alte temperature associate alla formazione di Marte in uno stato fuso fino alla nascita dei primi oceani e dell’atmosfera.

Questo modello mostra che – come sulla Terra moderna – il vapore acqueo nell’atmosfera marziana era concentrato nell’atmosfera inferiore e che l’atmosfera superiore di Marte era “secca” perché il vapore acqueo si condensava come nuvole a livelli più bassi nell’atmosfera.

Idrogeno molecolare (H₂), al contrario, non si condensò e fu trasportato nell’atmosfera superiore di Marte, dove fu perso nello spazio. Questa conclusione – che il vapore acqueo si è condensato ed è stato trattenuto su Marte primordiale mentre l’idrogeno molecolare non si è condensato ed è sfuggito – consente al modello di essere collegato direttamente alle misurazioni effettuate dal rover Curiosity del Mars Science Laboratory.

“Crediamo di aver modellato un capitolo trascurato nella prima storia di Marte nel tempo immediatamente successivo alla formazione del pianeta. Per spiegare i dati, l’atmosfera marziana primordiale deve essere stata molto densa (più di 1000 volte più densa dell’atmosfera moderna) e composta principalmente da idrogeno molecolare (H₂),”, ha detto Kaveh Pahlevan, ricercatore del SETI Institute.

“Questa scoperta è significativa perché H₂ è noto per essere un forte gas serra in ambienti densi. Questa densa atmosfera avrebbe prodotto un forte effetto serra, permettendo agli oceani di essere stabili sulla superficie marziana per milioni di anni fino  a che l’H.₂ è stato gradualmente perso nello spazio. Per questo motivo, deduciamo che – iappena prima che la Terra stessa si fosse formata – Marte avesse acqua in superficie”.

I dati che vincolano il modello sono il rapporto deuterio-idrogeno (D/H) (il deuterio è l’isotopo pesante dell’idrogeno) di diversi campioni marziani, compresi i meteoriti marziani e quelli analizzati da Curiosity.

I meteoriti provenienti da Marte sono per lo più rocce ignee, formati quando dall’interno di Marte il magma è salito verso la superficie. L’acqua disciolta in questi campioni ignei interni (derivati dal mantello) ha un rapporto deuterio-idrogeno simile a quello degli oceani della Terra, indicando che i due pianeti avevano in passato rapporti D / H simili e che la loro acqua proveniva dalla stessa fonte nel sistema solare primordiale.

Al contrario, Curiosity ha misurato il rapporto D / H di un’antica argilla di 3 miliardi di anni sulla superficie marziana e ha scoperto che questo valore è ~ 3 volte quello degli oceani della Terra. Apparentemente, quando queste antiche argille si formarono, il serbatoio di acqua superficiale su Marte – l’idrosfera – aveva sostanzialmente concentrato il deuterio rispetto all’idrogeno. L’unico processo noto per produrre questo livello di concentrazione di deuterio (o “arricchimento”) è la perdita preferenziale dell’isotopo H più leggero nello spazio.

Il modello mostra inoltre che se l’atmosfera marziana fosse stata ricca di H₂ al momento della sua formazione (e più densa), allora le acque superficiali si sarebbero naturalmente arricchite in deuterio da un fattore di 2-3 volte rispetto all’interno, come mostrano i dati raccolti.

“Questo è il primo modello pubblicato che riproduce questi dati, dandoci una certa fiducia che lo scenario evolutivo atmosferico che abbiamo descritto corrisponda ai primi eventi su Marte”, ha detto Pahlevan.

Esperimenti risalenti alla metà del 20 ° secolo mostrano che le molecole prebiotiche implicate nell’origine della vita si formano prontamente nelle atmosfere ricche di H₂ ma non così facilmente in quelle povere (o più “ossidanti”).

Secondo gli autori, Marte primordiale era una versione calda del moderno Titano (la maggiore luna di Saturno) e almeno un altrettanto promettente sito per l’origine della vita come lo era la Terra, se non di più.

 

Immagine:  Planet Volumes/Anodé