Per la prima volta nell’era dell’esplorazione spaziale, gli scienziati sono stati capaci di misurare i cambi di stagione tramite i gas che compongono l’atmosfera di Marte proprio in corrispondenza del Gale Crater.

Cosa li ha spiazzati così tanto? Dopo aver trovato, non molto tempo fa, tracce di metano, hanno scoperto un elemento di enorme importanza: l’ossigeno. Questo gas, usato sul pianeta Terra da tutti gli esseri viventi per respirare, è lì fuori soggetto a processi chimici non ancora ben inquadrati.

C’è ossigeno su Marte!

La scoperta è stata realizzata grazie ad uno strumento altrettanto importante, il SAM (Sample Analysis at Mars), ossia un piccolo laboratorio portatile racchiuso direttamente nella struttura del rover Curiosity; la sonda della NASA, durante il suo transito nei pressi del cratere di cui sopra, ha potuto inalare i gas presenti nell’aria ad analizzarli grazie al laboratorio chimico che, di fatto, viaggia con Curiosity stesso.

Curiosity, che analizza la superficie del pianeta rosso da circa tre anni marziani (o sei anni terrestri), ha permesso la rilevazione di alcuni composti chimici nonché l’osservazione del comportamento degli stessi in base alla pressione atmosferica.

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La variazione di ossigeno su Marte.
Crediti: Melissa Trainer/Dan Gallagher/NASA Goddard

In percentuale volumetrica, sulla superficie di Marte sono presenti i seguenti composti: 95% di anidride carbonica, 2.6% di azoto allo stato molecolare, 1.9% di argon, 0.16% di ossigeno allo stato molecolare ed infine 0.06% di monossido di carbonio.

Come influiscono questi composti sul cambiamento di pressione atmosferica?

Durante tutto l’anno, il rover Curiosity e il laboratorio SAM hanno analizzato i cambiamenti di pressione nell’atmosfera di Marte, influenzati appunto dall’interazione dei composti appena elencati. Quando, durante l’inverno e in prossimità dei poli, le molecole di anidride carbonica raggiungono lo stato solido, vi è un rientro dei valori di pressione fino al raggiungimento di uno stato di equilibrio su tutta la superficie del pianeta. Durante la primavera, invece, l’evaporazione dei gas favorisce anche un loro rimescolamento, provocando un innalzamento di pressione.

In questo contesto, gli scienziati sono stati in grado di avanzare predizioni circa il comportamento “stagionale” di alcuni gas, tranne che per l’ossigeno: a stupirli è stato proprio l’atteggiamento anomalo di questa molecola, che tra la primavera e l’estate aumenta circa del 30%. Il suo rientro nella norma durante le stagioni successive ha consentito di ipotizzare che vi sia qualcosa che, ciclicamente, lo produce e lo riassorbe.

La spiegazione di tutto ciò? Tuttora gli scienziati rivelano che non è per nulla semplice dare un senso scientifico a questo processo; infatti, il primo step che hanno fatto è stato effettuare un triplo controllo dell’accuratezza dello strumento, che, a quanto pare, funziona alla perfezione.

L’ossigeno nell’atmosfera di Marte: come nasce? Dove finisce?

La produzione di ossigeno su Marte è probabilmente imputabile alla rottura di molecole di acqua o anidride carbonica, anche se il processo richiederebbe molto più tempo di quello servito a registrare questo innalzamento. Per ciò che riguarda il riassorbimento, invece, le ipotesi restano ancora molte: è probabile che le radiazioni cosmiche abbiano favorito un rottura della molecola con successiva evaporazione, ma secondo le prime stime questo processo avrebbe richiesto all’incirca dieci anni!

Siamo davanti ad un’enorme difficoltà nel tentativo di spiegare questi fenomeni. In particolare, il fatto che il comportamento dell’ossigeno non sia “sincronizzato” con il cambiare delle stagioni ci induce a pensare che questo non ha a che fare con la dinamica dell’atmosfera. Dobbiamo cercare le risposte nelle reazioni chimiche di cui ancora non abbiamo considerato l’esistenza.

dichiara Melissa Trainer, una planetologa al Goddart Space Fligh Center della NASA a Greenbelt.

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Confronto tra la variazione di ossigeno e metano su Marte:
Crediti: Melissa Trainer/Dan Gallagher/NASA Goddard

Con le nuove scoperte circa l’ossigeno su Marte, il team di Melissa Trainer sta cercando di osservare se vi sono delle congruenze con il naturale ciclo del metano, individuato non molto tempo fa dagli studiosi che continuamente monitorano la superficie del pianeta rosso. E se i cicli dei due composti avessero un legame di cui ancora si ignora l’esistenza?

Fonte: NASA