Dov'era la vita su Marte?

Gli scienziati hanno scoperto perché Marte sta perdendo ogni secondo una quantità preoccupante di atmosfera.

Gli scienziati sospettano che miliardi di anni fa, Marte assomigliasse un po' alla Terra.

Ma 3,7 miliardi di anni fa è successo qualcosa che ha cambiato gravemente il clima del pianeta rosso e, nel tempo, ha lasciato la superficie asciutta, desolata e congelata - il guscio senza vita di ciò che fu.

Per anni, i planetologi si sono chiesti dove siano finite tutta l'acqua della superficie e l'anidride carbonica atmosferica - importanti per rendere possibile la crescita delle piante.

Ora, queste domande sono un passo più vicine ad essere risposte, grazie alla missione della NASA sull'evoluzione dell'atmosfera e la volatilità su Marte (MAVEN, Mars Atmosphere and Volatile Evolution), che ha compiuto recentemente un anno in orbita attorno al pianeta.

Oggi, gli scienziati hanno annunciato che ogni secondo Marte perde nello spazio circa 113gr di atomi della sua atmosfera - lo stesso peso di un hamburger da un quarto di libbra. Una delle principali cause di questa perdita estrema è il vento solare, particelle cariche e in rapido movimento espulse dal Sole.

Quando il vento solare è particolarmente denso - dopo un evento particolarmente potente come un'eruzione cromosferica o un'emissione di massa coronale - la quantità di atmosfera persa è da 10 a 20 volte maggiore. Nel corso del tempo, questa perdita ha assottigliato l'atmosfera marziana a quello che è oggi, che è meno dell'1% dello spessore di quella terrestre.

Ecco un'animazione allarmante che mostra un'ondata di perdita atmosferica da Marte - ma non preoccupatevi, la Terra non è in pericolo di seguire lo stesso destino per ragioni spiegate in seguito:

David Brain, un co-investigatore per MAVEN, ha detto nel corso di una teleconferenza dalla NASA:

"Per me è emozionante pensare che un evento [solare potente] come questo aumenti le perdite perché le tempeste solari erano più comuni e intense in passato, nella storia del sistema solare. Questo non implica solamente la perdita odierna di atmosfera su Marte, ma anche la gran parte di quel clima che è stato perso in passato".

Questi risultati non fanno luce solamente su quanto abitabile fosse Marte nel suo passato lontano, ma anche sull'abitabilità potenziale di mondi simili, in sistemi solari lontani con una stella molto simile al nostro Sole.

MAVEN è una navicella spaziale dalle dimensioni di un autobus scolastico, dotato di otto strumenti che studiano i diversi strati dell'atmosfera marziana, così come la meteorologia spaziale. MAVEN impiega circa 4,5 ore per completare un'orbita intorno a Marte.

Un gruppo di scienziati della missione MAVEN ha presentato in quattro articoli scientifici pubblicati giovedì su Science, i risultati dei dati che MAVEN ha raccolto nel corso dell'ultimo anno. A complementare questi risultati sono seguiti 44 ulteriori articoli scientifici1944-8007/vi-grl-maven.html) sulla missione, pubblicati giovedì sulla rivista Geophysical Research Letters.

In seguito, un diagramma sugli otto strumenti di MAVEN. Alcuni di loro misurano la meteorologia spaziale mentre altri fiutano le diverse molecole dell'atmosfera marziana, specialmente durante gli avvicinamenti profondi, a soli 125 km sopra la superficie di Marte - tre volte più vicino di quanto la Stazione Spaziale Internazionale fluttui attorno alla Terra.

MAVEN ha tre obiettivi scientifici per capire cosa è successo allo stucchevole clima, potenzialmente abitabile, di Marte, ha spiegato Stephen Bougher, un co-investigatore del gruppo MAVEN e autore principale di uno degli articoli su Science:

"Non possiamo davvero tornare indietro nel tempo", ha detto l'anno scorso Bougher, durante una presentazione presso l'Università del Michigan. "Se perdi idrogeno e ossigeno, perderai anche acqua. Mentre lo misuri nel tempo attuale e ottieni quei tassi di perdita... puoi integrare tali perdite nel corso del tempo... e capire quello che poteva essere il volume e la profondità dell'acqua che potrebbe essere stata persa nel corso della storia, su tutta la superficie di Marte".

Bougher e il suo team hanno pubblicato un articolo su come un evento solare potente, come quello mostrato qui sotto, possa colpire questi tassi di perdita. In realtà il team ha riferito che è stato il più potente evento solare mai registrato intorno a Marte.

L'8 marzo, Marte è stata colpita da una massa gigantesca di gas caricato magneticamente dal sole - un'espulsione di massa coronale interplanetaria (ICME, interplanetary coronal mass ejection). Questi eventi solari sono le esplosioni più potenti del sistema solare e non minacciano solamente Marte, ma anche la Terra.

Per fortuna, il campo magnetico terrestre ci protegge da queste radiazioni ad alta energia - ciò che penetra il nostro campo magnetico siamo abituati a vederlo come aurora boreale, o Northern Lights. Ma il campo magnetico di Marte è debole e può deviare solo una piccola quantità di CME rispetto alla Terra.

Sì, questo significa che Marte può avere delle aurore spettacolari, come nella figura sottostante. In effetti, un altro articolo su Science, pubblicato oggi, discute i risultati di MAVEN di quando si avvicinò alla superficie, durante una di queste aurore. Hanno trovato prove che suggeriscono che le aurore sono probabilmente il risultato di interazioni tra il vento solare e il campo magnetico residuo della crosta di Marte.

Un'illustrazione artistica dell'immagine spettrofotometrica di assorbimento UV di MARVEN.

Un campo magnetico debole significa anche che un maggior numero di queste particelle ad alta energia dell'ICME colpiscono il pianeta rosso in un dato momento e, come Bougher e il suo team hanno riportato, aumenta la velocità con cui Marte perde nello spazio le particelle della sua atmosfera.

Nell'articolo, il team ha indicato che "le osservazioni ed i risultati del modello indicano che ci sono degli incrementi sostanziali nel tasso di perdita degli ioni [particelle cariche] durante gli ICME".

I risultati della squadra contraddicono un altro articolo, pubblicato all'inizio di quest'anno sul Journal of Geophysical Research, che ha utilizzato i dati dal satellite dell'Agenzia spaziale europea, Mars Express, misurando una diminuzione del tasso di perdita di ioni atmosferici globali quando il vento solare, generato dall'attività solare, è particolarmente denso.

Il team ha scritto che i motivi potrebbero essere la diversa serie di dati, la strumentazione differente o potrebbe essere che i vari tipi di eventi inducano ad una conseguenza diversa nell'atmosfera di Marte. Saranno necessari più dati per vincolare "il modo in cui gli ICME influenzano la fuga di ioni, [che] è una componente importante per la comprensione del tasso di fuga dalle origini di Marte", hanno concluso Bougher e il suo team.

Guarda il video sottostante che mostra come Marte abbia perso gran parte della sua atmosfera: