L'immagine mostra il Marte moderno (a sinistra) secco e sterile, rispetto alla stessa scena di oltre 3,5 miliardi di anni fa ricoperta d'acqua (a destra). Le rocce della superficie reagivano lentamente con l'acqua, sequestrandolo nel manto marziano che conduce all'asciutto, scena inospitale mostrata a sinistra. Credito:Jon Wade
Quando si cerca la vita, gli scienziati cercano prima un elemento chiave per sostenerlo:l'acqua dolce.
Sebbene la superficie marziana di oggi sia sterile, congelato e abitabile, una scia di prove indica un tempo più caldo, pianeta più umido, dove l'acqua scorreva liberamente. L'enigma di ciò che è successo a quest'acqua è di lunga data e irrisolto. Però, nuova ricerca pubblicata in Natura suggerisce che quest'acqua è ora bloccata nelle rocce marziane.
Scienziati del Dipartimento di Scienze della Terra di Oxford, proporre che la superficie marziana abbia reagito con l'acqua e poi l'abbia assorbita, aumentando l'ossidazione delle rocce nel processo, rendendo il pianeta inabitabile.
Ricerche precedenti hanno suggerito che la maggior parte dell'acqua è stata persa nello spazio a causa del collasso del campo magnetico del pianeta, quando è stato spazzato via dai venti solari ad alta intensità o bloccato come ghiaccio sotto la superficie. Però, queste teorie non spiegano dove sia finita tutta l'acqua.
Convinto che la mineralogia del pianeta abbia la risposta a questa domanda sconcertante, un team guidato dal dottor Jon Wade, NERC Research Fellow presso il Dipartimento di Scienze della Terra di Oxford, metodi di modellazione applicati utilizzati per comprendere la composizione delle rocce terrestri per calcolare quanta acqua potrebbe essere rimossa dalla superficie marziana attraverso le reazioni con la roccia. Il team ha valutato il ruolo che la temperatura della roccia, pressione sotto la superficie e trucco marziano generale, hanno sulle superfici planetarie.
I risultati hanno rivelato che le rocce basaltiche su Marte possono contenere circa il 25% in più di acqua rispetto a quelle sulla Terra, e di conseguenza attirò l'acqua dalla superficie marziana al suo interno.
Il dottor Wade ha detto:"La gente ha pensato a questa domanda per molto tempo, ma non ha mai testato la teoria dell'assorbimento dell'acqua come risultato di semplici reazioni della roccia. Ci sono sacche di prove che insieme, ci porta a credere che sia necessaria una reazione diversa per ossidare il mantello marziano. Ad esempio, I meteoriti marziani sono chimicamente ridotti rispetto alle rocce superficiali, e compositivamente sembrano molto diversi. Una ragione per questo, e perché Marte ha perso tutta la sua acqua, potrebbe essere nella sua mineralogia.
"L'attuale sistema di tettonica a zolle della Terra impedisce drastici cambiamenti nei livelli delle acque superficiali, con rocce bagnate che si disidratano efficacemente prima che entrino nel mantello relativamente secco della Terra. Ma né la Terra primitiva né Marte avevano questo sistema di riciclaggio dell'acqua. Su Marte, (acqua che reagisce con le lave appena eruttate che ne formano la crosta basaltica, ha prodotto un effetto spugnoso. L'acqua del pianeta ha poi reagito con le rocce per formare una varietà di minerali contenenti acqua. Questa reazione acqua-roccia ha cambiato la mineralogia della roccia e ha causato l'essiccamento della superficie planetaria e l'inospitale per la vita."
Quanto alla domanda sul perché la Terra non abbia mai sperimentato questi cambiamenti, disse:"Marte è molto più piccolo della Terra, con un diverso profilo di temperatura e un contenuto di ferro più elevato del suo mantello di silicato. Queste sono solo sottili distinzioni ma causano effetti significativi che, col tempo, addizionare. Hanno reso la superficie di Marte più incline alla reazione con l'acqua superficiale e in grado di formare minerali che contengono acqua. A causa di questi fattori la chimica geologica del pianeta trascina naturalmente l'acqua nel mantello, mentre sulla Terra primordiale le rocce idratate tendevano a galleggiare fino a disidratarsi".
Il messaggio generale dell'articolo del dottor Wade, quella composizione planetaria dà il tono per l'abitabilità futura, trova eco in una nuova ricerca pubblicata anche su Natura , esaminando i livelli di sale della Terra. Co-scritto dal professor Chris Ballentine del Dipartimento di Scienze della Terra di Oxford, la ricerca rivela che affinché la vita si formi ed sia sostenibile, i livelli di alogeni della Terra (cloro, Bromo e iodio) devono essere giusti. Troppo o troppo poco potrebbe causare la sterilizzazione. Precedenti studi hanno suggerito che le stime del livello di alogeno nei meteoriti erano troppo alte. Rispetto ai campioni dei meteoriti che hanno formato la Terra, il rapporto tra sale e Terra è semplicemente troppo alto.
Molte teorie sono state avanzate per spiegare il mistero di come si è verificata questa variazione, però, i due studi combinati elevano le prove e supportano un caso per ulteriori indagini. Il dottor Wade ha detto:"In linea di massima i pianeti interni del sistema solare hanno una composizione simile, ma sottili differenze possono causare differenze drammatiche, ad esempio chimica delle rocce. La più grande differenza è, che Marte ha più ferro nelle rocce del suo mantello, come il pianeta si è formato in condizioni marginalmente più ossidanti".
Sappiamo che Marte una volta aveva l'acqua, e il potenziale per sostenere la vita, ma in confronto si sa poco degli altri pianeti, e il team è desideroso di cambiarlo.
Dottor Wade, ha dichiarato:"Per costruire su questo lavoro vogliamo testare gli effetti di altre sensibilità attraverso i pianeti - si sa molto poco di Venere, ad esempio. Domande come:e se la Terra avesse più o meno ferro nel mantello, come cambierebbe l'ambiente? E se la Terra fosse più grande o più piccola? Queste risposte ci aiuteranno a capire quanto un ruolo della chimica delle rocce determini il destino futuro di un pianeta.
Quando si cerca la vita su altri pianeti non si tratta solo di avere la giusta chimica di massa, ma anche cose molto sottili come il modo in cui il pianeta è messo insieme, che può avere grandi effetti sulla permanenza dell'acqua in superficie. Questi effetti e le loro implicazioni per altri pianeti non sono stati realmente esplorati".