Com'è il tempo su Marte? Duro sui rover, ma molto buono per generare e spostare composti di cloro altamente reattivi. Una nuova ricerca degli scienziati planetari della Washington University di St. Louis mostra che le tempeste di polvere marziane, come quello che alla fine ha spento il rover Opportunity, guidare il ciclo del cloro dalla superficie all'atmosfera e può far luce sul potenziale per trovare la vita su Marte.

Recenti ricerche di Alian Wang, professore di ricerca presso il Dipartimento di Scienze della Terra e del Pianeta in Arts &Sciences, e collaboratori di WashU, Stony Brook University, Università di Shandong, e il Goddard Space Flight Center della NASA si basa su un precedente esame delle tempeste di polvere marziane come fattore essenziale nell'evoluzione chimica della superficie del pianeta rosso. Il loro ultimo articolo sposta l'attenzione sui processi elettrochimici derivanti da tempeste di polvere che possono alimentare il movimento del cloro, che è in corso su Marte oggi. La ricerca è stata pubblicata il 28 maggio nel Journal of Geophysical Research:Planets .

Mentre studi precedenti hanno stabilito la concentrazione relativamente alta di cloro su Marte e suggerito attività vulcanica e idrologica come fattori storici del ciclo del cloro, Wang ha dimostrato sperimentalmente come le scariche elettrostatiche (ESD) generate dalle tempeste di polvere potrebbero svolgere un ruolo chiave nella superficie di Marte e nella chimica atmosferica ora. Data la relativa abbondanza di cloro sulla superficie di Marte, Wang e i suoi collaboratori hanno deciso di esplorare la formazione di questo attuale ciclo del cloro su Marte:come gli atomi di cloro eccitati vengono rilasciati nell'atmosfera, poi ridepositato in superficie e parzialmente percolato nel sottosuolo. Hanno anche studiato quali implicazioni potrebbe avere il ciclo del cloro per trovare tracce di vita su Marte.

"Nel passato, quando le condizioni erano diverse, e forse c'era più acqua su Marte, ci sarebbe stata una differenza nella chimica superficiale e nel comportamento del cloro, "ha detto Bradley Jolliff, un coautore dell'articolo e Scott Rudolph Professor of Earth and Planetary Sciences. "Non comprendiamo appieno come Marte sia arrivato allo stato attuale di arricchimento del cloro in superficie, ma siamo molto interessati a sapere, mentre approfondiamo il sottosuolo, come composti altamente ossidati del cloro, chiamati clorati e perclorati, interagire con altri elementi. È stato una specie di puzzle".

In una struttura speciale nota come Camera di analisi e ambiente planetario (PEACh), Wang ha replicato le condizioni delle scariche elettrostatiche che possono essere indotte dalle tempeste di polvere marziane per sviluppare una profonda comprensione dell'interazione chimica superficie-atmosfera. I suoi risultati sono stati significativi. Non solo i composti di cloro visti sulla superficie marziana vengono ossidati dalle scariche elettrostatiche durante le tempeste di polvere, ma quelle tempeste di polvere stanno anche generando molti radicali liberi dalle molecole atmosferiche marziane. Ciò ha causato il rilascio delle particelle di cloro eccitate, ricombinato, e poi spostato tra la superficie e l'atmosfera di Marte, sviluppando un ciclo del cloro attivo e continuo.

"Questo non è come quello che vediamo sulla Terra, " Wang ha detto. "Reazioni fotochimiche, guidato dal sole, si verificano su entrambi i pianeti, ma su Marte abbiamo queste tempeste di polvere globali una volta ogni due anni marziani, tempeste di polvere regionali ogni anno, e innumerevoli diavoli di polvere ovunque."

Nel passato, Marte avrebbe potuto essere più caldo e più umido, ma il freddo, L'atmosfera secca che ha oggi rende le scariche elettrostatiche un fattore potente. "L'elettrochimica potrebbe essere il giocatore più grande sulla superficie di Marte in questo momento, "Ha aggiunto Wang.

Questi risultati si allineano con altre analisi della chimica della superficie marziana, e le condizioni che indicano non sono di buon auspicio per trovare biomarcatori in superficie. Però, Wang ha notato che comprendere la chimica di superficie è la nostra migliore possibilità di sapere come potrebbe essere stata la vita su Marte. Mentre la ricerca per trovare segni di vita su Marte continua, questa linea di ricerca si svilupperà ulteriormente. Wang prevede future collaborazioni con biogeochimici per espandere la ricerca di biomarcatori nel sottosuolo marziano.

"Poiché la geochimica in superficie potrebbe andare nel sottosuolo, influenzerà il modo in cui potrebbe essere rilevata la traccia di vita su Marte, "Ha detto Wang.

Jolliff ha aggiunto, "Abbiamo visto dal rover Spirit, quando trascinava una delle sue ruote nel terreno, che ciò che si trovava nell'immediato sottosuolo era diverso da ciò che si trovava proprio in superficie:un vero e proprio fenomeno di ossidazione superficiale. Quindi capire che la chimica di superficie diventa molto importante e ci porta alla conclusione che se vogliamo davvero testare la vita esistente o passata, dobbiamo andare sotto la superficie".