Acido cloridrico su Marte
Il mese di febbraio ha determinato l’approdo di nuove sonde nell’atmosfera di Marte. Il 9 febbraio si è avuto l’arrivo della sonda emiratina Hope e di quella cinese Tianwen-1. Si attende solo la sonda Perseverance della Nasa la cui discesa sulla superficie del Pianeta Rosso è prevista per le 21.55 di oggi, ora italiana. La fiducia riposta in queste missioni scientifiche è alta ma, nel frattempo, la sonda europea ExoMars rileva importanti dettagli sulla presenza dell’acido cloridrico nell’atmosfera e fornisce nuove informazioni su come Marte stia perdendo la propria acqua.
Una delle principali ricerche nell’esplorazione di Marte è la ricerca di gas atmosferici legati all’attività biologica e geologica del pianeta. Ciò occorre per determinare se il Pianeta Rosso è eventualmente abitabile e se presenta serbatoi d’acqua disponibili. I nuovi risultati ottenuti dal team ExoMars svelano una classe completamente nuova di chimica.
“Abbiamo scoperto l’acido cloridrico per la prima volta su Marte. Questa è la prima rilevazione di un gas alogeno nell’atmosfera marziana e rappresenta un nuovo ciclo chimico da comprendere”, ha detto il fisico Kevin Olsen dell’Università di Oxford. Gli scienziati hanno da sempre tenuto d’occhio i gas che contengono cloro e zolfo nell’atmosfera di Marte, poiché questi potrebbero confermare che il pianeta è attivo vulcanicamente. La presenza dell’acido cloridrico, un gas composto da un atomo di idrogeno e un atomo di cloro (HCl) sembrerebbe confermarlo.
Se l’acido cloridrico presente in atmosfera fosse stato prodotto dall’attività vulcanica, dovrebbe aumentare solo a livello regionale ed essere accompagnato dalla presenza di altri gas vulcanici. Il gas in questione è stato rilevato nell’emisfero settentrionale e in quello meridionale del pianeta durante la tempesta di polvere globale del 2018, dunque luoghi distanti tra loro, e l’assenza di altri gas vulcanici era lampante. Ciò suggerisce la formazione di tale gas mediante un processo diverso.
Si tratta di un processo molto simile a quelli osservati sulla Terra e si compone di differenti fasi. L’elemento principale dal quale si parte è il cloruro di sodio – il normale sale da cucina – ampiamente presente sulla superficie marziana dovuto forse alla precedente presenza di laghi salati. Quando le tempeste di polvere sollevano la superficie, i sali vengono depositati in atmosfera. Il secondo elemento è rappresentato dalle calotte polari marziane le quali, riscaldate durante l’Estate, sublimano. La reazione vapore acqueo-sale rilascia cloro.
“Hai bisogno di vapore acquo per liberare cloro e hai bisogno dei sottoprodotti dell’acqua – l’idrogeno – per formare acido cloridrico. L’acqua è fondamentale in questa chimica”, ha continuato Olsen. “Osserviamo anche una correlazione con la polvere: vediamo più acido cloridrico quando l’attività della polvere aumenta, un processo legato al riscaldamento stagionale dell’emisfero meridionale”. Questo modello è supportato da una rilevazione di acido cloridrico durante la successiva stagione polverosa del 2019, fenomeno ancora sotto analisi.
Oltre ai nuovi gas, l’orbiter ExoMars aiuta alla comprensione di come Marte abbia perso la sua acqua, processo collegato ai cambiamenti stagionali. Si pensa che nel passato l’acqua liquida abbia attraversato la superficie marziana, come si evince da antiche valli e canali fluviali ormai prosciugati. Attualmente la principale fonte di acqua è racchiusa nel sottosuolo o nelle calotte polari. Parte dell’acqua però si perde sotto forma di ossigeno e idrogeno che escono nell’atmosfera“.
Il rapporto deuterio-idrogeno è il nostro cronometro, una potente metrica che ci racconta la storia dell’acqua su Marte e come si è evoluta la perdita d’acqua nel tempo. Grazie al Trace Gas Orbiter di ExoMars, ora possiamo comprendere e calibrare meglio questo cronometro e testare potenziali nuovi serbatoi d’acqua su Marte “, afferma Geronimo Villanueva del Goddard Space Flight Center della NASA e autore principale del nuovo risultato.
“Il mutare delle stagioni su Marte, e in particolare l’estate relativamente calda nell’emisfero meridionale, sembra essere la forza trainante dietro le nostre nuove osservazioni come la maggiore perdita di acqua atmosferica e l’attività della polvere legata alla rilevazione del cloruro di idrogeno, che vediamo negli ultimi due studi “, aggiunge Håkan Svedhem, scienziato di progetto del Trace Gas Orbiter di ExoMars dell’ESA. “Le osservazioni di Trace Gas Orbiter ci consentono di esplorare l’atmosfera marziana come mai prima d’ora”.
