{"id":8329,"date":"2019-11-27T18:45:57","date_gmt":"2019-11-27T17:45:57","guid":{"rendered":"https:\/\/www.media.inaf.it\/2019\/11\/14\/ossigeno-su-marte\/"},"modified":"2019-11-27T18:48:26","modified_gmt":"2019-11-27T17:48:26","slug":"il-mistero-dellossigeno-marziano-media-inaf","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/cielipiemontesi.it\/?p=8329","title":{"rendered":"Il mistero dell\u2019ossigeno marziano | MEDIA INAF"},"content":{"rendered":"

Misurando i cambiamenti stagionali nei gas presenti al di sopra della superficie del cratere Gale del pianeta Marte, \u00e8 stato riscontrato che la quantit\u00e0 di ossigeno nell\u2019aria (inferiore allo 0.2 per cento) \u00e8 aumentata del 30 per cento durante la primavera e l\u2019estate, per poi tornare ai livelli previsti, in autunno. L\u2019origine del fenomeno \u00e8 ancora sconosciuta, e potrebbe avere qualche correlazione con l\u2019altrettanto misterioso andamento stagionale della concentrazione di metano<\/strong><\/em><\/p>\n

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Curiosity ha immortalato queste nuvole il 17 maggio 2019, il 2410\u00b0 giorno marziano, o sol, della missione, usando le sue telecamere di navigazione in bianco e nero (Navcams). Si tratta probabilmente di nuvole di ghiaccio d\u2019acqua a circa 31 chilometri dalla superficie. Sono nubi nottilucenti, il che significa che sono cos\u00ec alte che sono ancora illuminate dal Sole, anche quando sulla superficie di Marte \u00e8 notte. Dall\u2019informazione di quando la luce lascia le nuvole \u00e8 possibile inferire la loro altitudine. Crediti: Nasa\/Jpl-Caltech<\/p>\n<\/div>\n

Per la prima volta nella storia dell\u2019esplorazione spaziale, sono stati misurati i cambiamenti stagionali nei gas presenti al di sopra della superficie del cratere Gale<\/a> <\/strong>del pianeta Marte, ed \u00e8 stato trovato qualcosa di sconcertante: l\u2019ossigeno, il gas che molte creature terrestri usano per respirare, si comporta in un modo che finora gli scienziati non sono stati in grado di spiegare attraverso alcun processo chimico noto.<\/p>\n

Nel corso di tre anni marziani (quasi sei anni terrestri) uno strumento del Sample Analysis at Mars<\/a> <\/strong>(Sam) \u2013 \u00a0un laboratorio di chimica portatile, posizionato nel ventre del rover Curiosity<\/a><\/strong> della Nasa \u2013 ha \u201cinalato\u201d l\u2019aria del cratere Gale e ne ha analizzato la composizione. I risultati ottenuti da Sam hanno confermato la composizione dell\u2019atmosfera marziana in superficie: 95% in volume di anidride carbonica<\/a> <\/strong>(CO2), 2.6% azoto<\/a> molecolare (N2), 1.9% argon<\/a><\/strong> (Ar), 0.16% ossigeno<\/a><\/strong> molecolare (O2) e 0.06% di monossido di carbonio<\/a> (<\/strong>CO). Hanno inoltre rivelato come le molecole nell\u2019aria marziana si mescolano e circolano con i cambiamenti della pressione dell\u2019aria, durante tutto l\u2019anno. Questi cambiamenti sono causati dal congelamento dell\u2019anidride carbonica in corrispondenza dei poli, in inverno costantemente al riparo dalla luce solare, che precipita sotto forma di ghiaccio secco<\/a><\/strong>. Questo porta a una riduzione della pressione dell\u2019aria su tutto il pianeta, a seguito della sua ridistribuzione per mantenere l\u2019equilibrio della pressione. Quando la CO2 sublima, in primavera e in estate, si mescola all\u2019aria marziana, aumentandone la pressione. La circolazione atmosferica cos\u00ec indotta porta alla formazione di cirri particolarmente numerosi ed imponenti.<\/p>\n

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Variazione stagionale dell\u2019ossigeno nel cratere Gale. Crediti: Melissa Trainer\/Dan Gallagher\/Nasa Goddard<\/p>\n<\/div>\n

All\u2019interno di questo ambiente, gli scienziati hanno scoperto che l\u2019azoto e l\u2019argon seguono un modello stagionale prevedibile: la loro concentrazione nel cratere Gale cresce e cala durante tutto l\u2019anno rispetto alla quantit\u00e0 di CO2 presente nell\u2019aria. Si aspettavano che l\u2019ossigeno facesse lo stesso ma cos\u00ec non \u00e8 stato. Ci\u00f2 che hanno riscontrato \u00e8 che la quantit\u00e0 di ossigeno nell\u2019aria \u00e8 aumentata del 30% durante la primavera e l\u2019estate, per poi tornare ai livelli previsti dalla chimica nota, in autunno. Questo schema si \u00e8 ripetuto ogni primavera, anche se la quantit\u00e0 di ossigeno in eccesso in atmosfera \u00e8 risultata diversa, di anno in anno, suggerendo che qualcosa lo stava producendo e poi portando via.<\/p>\n

Non appena gli scienziati hanno scoperto l\u2019enigmatico comportamento dell\u2019ossigeno, gli esperti del pianeta Marte si sono messi al lavoro per cercare di spiegarlo. Per prima cosa hanno verificato varie volte l\u2019accuratezza dello strumento di Sam utilizzato per misurare i gas \u2013 lo spettrometro di massa a quadrupolo \u2013 arrivando alla conclusione che stava funzionando bene. Poi hanno preso in considerazione la possibilit\u00e0 che le molecole di CO2 o di acqua (H2O) possano aver rilasciato ossigeno quando si sono spezzate nell\u2019atmosfera, portando a un aumento di breve durata del gas. Ma occorrerebbe un quantitativo di acqua cinque volte maggiore per produrre l\u2019ossigeno osservato e la CO2 si rompe troppo lentamente per generarlo in cos\u00ec poco tempo. Per quanto riguarda la riduzione dell\u2019ossigeno osservata, \u00e8 stato ipotizzato che la radiazione solare potrebbe aver spezzato le molecole di ossigeno in due atomi che sono poi volati via nello spazio, ma gli scienziati hanno concluso che anche questo non \u00e8 possibile, dal momento che occorrerebbero almeno 10 anni affinch\u00e9 l\u2019ossigeno scompaia attraverso questo processo.<\/p>\n

\u00abSiamo in difficolt\u00e0 per spiegarlo\u00bb, ha detto Melissa Trainer<\/strong>, scienziata planetaria presso il Goddard Space Flight Center<\/a> <\/strong>della Nasa, che ha guidato questa ricerca. \u00abIl fatto che il comportamento dell\u2019ossigeno non sia perfettamente ripetibile ogni stagione ci fa pensare che non sia dovuto a qualcosa che ha a che fare con le dinamiche atmosferiche. Deve esserci una sorgente chimica e un \u201cpozzo\u201d che non riusciamo ancora a spiegare\u00bb.<\/p>\n

Per gli scienziati che studiano Marte, la storia dell\u2019ossigeno \u00e8 curiosamente simile a quella del metano. Il metano si trova costantemente nell\u2019aria, all\u2019interno del cratere Gale, in quantit\u00e0 cos\u00ec piccole (0,00000004% in media) che \u00e8 appena percettibile persino dagli strumenti pi\u00f9 sensibili presenti su Marte. Tuttavia, \u00e8 stato misurato dallo spettrometro laser sintonizzabile di Sam. Lo strumento ha rivelato che mentre il metano sale e scende stagionalmente, la sua abbondanza aumenta di circa il 60% nei mesi estivi per ragioni inspiegabili. In effetti, si sono riscontrati aumenti casuali anche nei mesi invernali e gli scienziati stanno ancora cercando di capire perch\u00e9.<\/p>\n

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Variazione stagionale del metano e dell\u2019ossigeno nel cratere Gale. Crediti: Melissa Trainer\/Dan Gallagher\/Nasa Goddard<\/p>\n<\/div>\n

Con le nuove rilevazioni di ossigeno, il team di Trainer si sta chiedendo se la chimica che genera le variazioni osservate sia simile a ci\u00f2 che sta guidando le variazioni stagionali del metano visto che, occasionalmente, i due gas sembrano fluttuare in tandem, suggerendo una possibile correlazione.<\/p>\n

L\u2019ossigeno e il metano possono essere prodotti sia biologicamente (dai microbi, ad esempio) che abioticamente (dalla chimica dell\u2019acqua e delle rocce). Gli scienziati stanno prendendo in considerazione tutte le opzioni, anche se non hanno prove convincenti di attivit\u00e0 biologica su Marte. Curiosity non ha strumenti in grado di dire in maniera definitiva se la fonte del metano o dell\u2019ossigeno su Marte sia biologica o geologica. Gli scienziati si aspettano che le spiegazioni non biologiche siano quelle pi\u00f9 probabili e stanno lavorando alacremente per comprenderle appieno.<\/p>\n

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Tramonto marziano visto dal lander Viking 1. Crediti: Nasa\/Jpl<\/p>\n<\/div>\n

Il team di Trainer ha considerato il suolo marziano come fonte dell\u2019ossigeno extra riscontrato in primavera, poich\u00e9 \u00e8 noto essere ricco dell\u2019elemento in oggetto, sotto forma di composti come il perossido di idrogeno e i perclorati. Decenni fa, un esperimento sui lander Viking<\/a><\/strong> ha mostrato che il calore e l\u2019umidit\u00e0 erano in grado di rilasciare ossigeno dal suolo marziano. Ma quell\u2019esperimento ha avuto luogo in condizioni molto diverse dall\u2019ambiente marziano primaverile e, tra l\u2019altro, non spiega la riduzione dell\u2019ossigeno. Anche altre possibili spiegazioni non sembrano essere particolarmente plausibili, per ora. Ad esempio, radiazioni ad alta energia al suolo potrebbero produrre ulteriore O2 nell\u2019aria, ma ci vorrebbero un milione di anni per accumulare abbastanza ossigeno nel suolo per tenere conto dell\u2019aumento misurato in una sola primavera.<\/p>\n

\u00abNon siamo ancora stati in grado di individuare un processo che produca la quantit\u00e0 di ossigeno di cui abbiamo bisogno, ma pensiamo che questo processo coinvolga la parte superficiale del suolo, che cambia stagionalmente, perch\u00e9 non ci sono abbastanza atomi di ossigeno disponibili nell\u2019atmosfera per riprodurre le variazioni osservate\u00bb, ha affermato Timothy McConnochie<\/strong>.<\/p>\n

Gli unici veicoli spaziali che in precedenza hanno misurato la composizione dell\u2019aria marziana vicino al suolo sono stati i due lander gemelli Viking della Nasa, che arrivarono sul pianeta nel 1976. Gli esperimenti condotti dai due Viking coprirono solo pochi giorni marziani, quindi non poterono rivelare modelli stagionali dei diversi gas. Queste nuove misurazioni di Sam sono le prime in assoluto, su un arco di tempo cos\u00ec vasto. Lo strumento continuer\u00e0 a misurare i gas atmosferici in modo che gli scienziati possano raccogliere pi\u00f9 dati possibili, con pi\u00f9 dettagliati possibile, durante ogni stagione. Nel frattempo, Trainer ed il suo team di ricerca sperano che altri esperti del pianeta rosso lavoreranno per risolvere il mistero che avvolge l\u2019ossigeno marziano.<\/p>\n

Per saperne di pi\u00f9:<\/strong><\/p>\n