La scoperta più sorprendente del rover Curiosity nel cratere Gale: l’emanazione di metano dalla superficie, lascia gli scienziati sconcertati. È questa la prova della vita?
Cratere Gale, Marte.
Nella Terra, la maggior parte del metano è prodotta da esseri viventi, motivo per cui gli scienziati non si aspettavano di trovare metano su questo pianeta rosso apparentemente ostile. Nel frattempo, il laboratorio chimico portatile a bordo di Curiosity, noto come SAM (per Análisis de Muestras en Marte), ha rilevato continuamente tracce di gas attorno alla superficie del cratere Gale, l’unico posto sulla superficie marziana dove attualmente viene rilevato metano. La probabile fonte, ipotizzata dai ricercatori della NASA, sono meccanismi geologici che coinvolgono acqua e rocce nelle profondità del sottosuolo.
Se questa fosse tutta la storia, le cose sarebbero facili. Tuttavia, SAM ha scoperto che il metano si comporta in modi inaspettati nel cratere Gale. Appare di notte e scompare durante il giorno. Oscilla stagionalmente e talvolta raggiunge livelli fino a 40 volte superiori al normale. Sorprendentemente, anche il metano non si accumula nell’atmosfera: l’ExoMars Gas Orbiter dell’ESA, inviato su Marte appositamente per studiare il gas nell’atmosfera, non ha rilevato metano.
Allora perché alcuni strumenti scientifici rilevano il metano sul pianeta rosso mentre altri no?
“È una storia piena di svolte polemiche”, afferma Ashwin Vasavada, scienziato del progetto Curiosity presso il Chorro Propulsion Laboratory (JPL) della NASA, nel sud della California.
Nuove idee
Il metano tiene impegnati gli scienziati su Marte con lavori di laboratorio e progetti modellati al computer che mirano a spiegare perché il gas si comporta in modo straordinario e viene rilevato solo nel cratere Gale. Recentemente, un gruppo di ricerca della NASA ha condiviso una proposta interessante.
In un rapporto pubblicato in Giornale di ricerca geofisica: Pianeti, il gruppo ha suggerito che il metano, indipendentemente da come viene prodotto, potrebbe essere sigillato sotto sale solidificato e formato nella regolite marziana, che è un «suelo» composto da roccia frammentata e polpi. Quando la temperatura aumenta durante le stagioni o le ore del giorno più calde, indebolendo la tenuta, il metano può filtrare.
Diretti da Alexander Pavlov, scienziato planetario del JPL di Greenbelt, nel Maryland, i ricercatori hanno suggerito che il gas potrebbe anche esplodere a raffiche quando i sigilli si stringevano sotto la pressione, ad esempio, di un rover delle dimensioni di un piccolo SUV che passava sopra di loro.
«L’ipotesi del team potrebbe aiutare a spiegare perché il metano viene rilevato solo nel cratere Gale, dato che è uno dei luoghi di Marte in cui un robot sta esplorando e perforando la superficie», spiega Pavlov. (L’altro è il cratere Jezero, dove sta lavorando il rover Perseverance della NASA, sebbene questo rover non abbia uno strumento per rilevare il metano).
Pavlov fa risalire l’origine di questa ipotesi a un esperimento correlato condotto nel 2017, che prevedeva la coltivazione di microrganismi nel permafrost marziano simulato (terreno ghiacciato) infuso di sale. Il loro obiettivo era dimostrare se i batteri noti come alofili – che vivono nei laghi di acqua salata e in altri ambienti ricchi di sale sulla Terra – potessero prosperare in condizioni simili su Marte.
I risultati della crescita microbica erano inconcludenti, ma i ricercatori notarono qualcosa di inaspettato: lo strato superiore del terreno formava una striscia di sale mentre il sale sublimava, passando dallo stato solido allo stato gassoso e lasciando dietro di sé il sale.
Permafrost su Marte e Terra
“Non ci abbiamo pensato molto in questo momento”, ha commentato Pavlov, ma si è ricordato della costa salata nel 2019, quando lo spettrometro laser sintonizzabile SAM Ho rilevato un crepitio di metano che non riuscivo a spiegare. «È successo allora che ho cliccato nella mia mente».
E poi quando l’attrezzatura ha iniziato a testare le condizioni che potrebbero formarsi e attaccare i sigilli salini induriti.
Questo è un campione di regolite marziana simulata, che è un “terreno” composto da rocce frammentate e polpi. È uno dei cinque campioni in cui gli scienziati hanno infuso diverse concentrazioni di un tipo di sale chiamato perclorato, comune su Marte. Credito: Alexander Pavlov/NASA.
In totale, hanno testato cinque campioni di permafrost infusi con concentrazioni variabili di un tipo di sale chiamato perclorato, comune su Marte. (Probabilmente oggi non c’è permafrost nel cratere Gale, ma i sigilli potrebbero essersi formati molto tempo fa, quando Gale era sempre più freddo). Gli scienziati hanno esposto ciascun campione a diverse temperature e pressioni dell’aria all’interno di una camera di simulazione di Marte presso il Goddard Space Flight Center della NASA.
Periodicamente, l’attrezzatura di Pavlov inietta il neon – un analogo del metano – sotto il terreno di prova e misura la pressione del gas sotto e sopra di esso. Una pressione più alta sotto la parete significa che il gas è bloccato. Alla fine, un sigillo si è formato in condizioni simili a quelle su Marte entro tre o tre giorni solo in campioni con concentrazioni di perclorato dal 5 al 10%.
Questa immagine mostra un altro campione di “suelo” marziano simulato dopo essere stato rimosso dalla camera di simulazione di Marte. La superficie è sigillata con uno strato solido di sale. Credito: Alexander Pavlov/NASA.
Si tratta di una concentrazione di sale molto più elevata di quella misurata da Curiosity nel cratere Gale. Tuttavia, la regolite è ricca di un diverso tipo di minerali salini chiamati solfati, che il team di Pavlov vuole testare ulteriormente per vedere se possono anche formare sigilli.
Sono necessarie più misurazioni
Il rover Curiosity è arrivato in una regione che si ritiene si sia formata mentre il clima su Marte si stava seccando. In questo contesto, è fondamentale comprendere la completezza dei meccanismi di generazione e distruzione del metano in questo sito.
I contributi teorici, come quelli di Pavlov, sono essenziali per questo impegno. Tuttavia, gli scienziati sottolineano la necessità di avere misurazioni del metano più coerenti.
La SAM brucia il terreno metanizzato più volte all’anno perché altrimenti è impegnata a svolgere il suo compito principale: trivellare campioni di superficie e analizzarne la composizione chimica.
Pieno di lagune di insalata, il Quisquiro Salar nella regione dell’Altiplano del Sud America rappresenta il tipo di paesaggio che gli scienziati ritengono potrebbe essere esistito nel cratere Gale su Marte, che viene esplorato dal rover Curiosity della NASA. Credito: Maksym Bocharov.
“Gli esperimenti sul metano richiedono molte risorse, quindi dobbiamo essere molto strategici quando decidiamo di farli”, afferma Charles Malespin del Goddard, ricercatore principale del SAM.
Tuttavia, per testare la frequenza con cui aumentano i livelli di metano, ad esempio, sarebbe necessaria una nuova generazione di strumenti di superficie per misurare continuamente il metano da molti luoghi su Marte, compresi quelli scientifici.
“Parte del lavoro sul metano sarà probabilmente lasciato ai futuri veicoli spaziali di superficie che saranno più concentrati nel rispondere a queste domande specifiche”, ha concluso Vasavada.
Fonte: NASA. Edizione: deputato.
