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Marte è stato un pianeta umido

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Nuovi indizi suggeriscono che Marte fosse un pianeta umido, tanto da avere le caratteristiche per ospitare la vita. La nuova ricerca, pubblicata su Earth and Planetary Science Letters, fa comprendere che un tempo il pianeta in questione avesse un’atmosfera densa da consentire che la temperatura degli oceani rimanesse calda per milioni di anni. Per giungere a questa conclusione, i ricercatori hanno sviluppato il primo modello dell’evoluzione dell’atmosfera marziana che collega le alte temperature associate alla formazione di Marte allo stato fuso attraverso la formazione dei primi oceani e dell’atmosfera.

Questa teoria mostra che, come sulla Terra moderna, il vapore acqueo nell’atmosfera marziana fosse concentrato nell’atmosfera inferiore e che l’atmosfera superiore di Marte fosse “secca” perché il vapore acqueo si condensava sotto forma di nuvole ai livelli inferiori dell’atmosfera. L’idrogeno molecolare (H 2 ), al contrario, non si è condensato ed è stato trasportato nell’atmosfera superiore di Marte, dove è stato perso nello spazio.

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Questa conclusione (ossia che il vapore acqueo si è condensato ed è stato trattenuto sul primo Marte mentre l’idrogeno molecolare non si è condensato ed è fuggito) consente al modello di essere collegato direttamente alle misurazioni effettuate da veicoli spaziali, in particolare, il rover Curiosity del Mars Science Laboratory.

Pahlevan: “Un capitolo trascurato della prima storia di Marte”

Kaveh Pahlevan, ricercatore del SETI Institute, ha parlato delle nuove scoperte su Marte tramite alcune dichiarazioni riportate da Phys.org: “Riteniamo di aver modellato un capitolo trascurato nella prima storia di Marte nel periodo immediatamente successivo alla formazione del pianeta. Per spiegare i dati, l’atmosfera marziana primordiale deve essere stata molto densa (più di ~ 1000 volte più densa dell’atmosfera moderna) e composta principalmente di idrogeno molecolare (H2)”.

Kaveh Pahlevan ha spiegato che una simile scoperta sia importante, in quanto l’H 2 è famoso per essere un forte gas serra in ambienti densi. L’atmosfera densa avrebbe dunque prodotto un forte effetto serra, facendo sì che gli oceani avessero un temperatura elevata stabile sulla superficie marziana per milioni di anni fino a quando l’H 2 non si è del tutto disperso (lentamente ma costantemente) nello spazio. Se tali scoperte fossero confermate, ciò significherebbe che ancor prima della formazione della Terra, Marte fosse nato come un pianeta umido.

I dati che sosterrebbero il modello

I dati che vincolano il modello sono il rapporto deuterio-idrogeno (D/H) (il deuterio è l’isotopo pesante dell’idrogeno) di diversi campioni marziani, inclusi meteoriti marziani e quelli analizzati da Curiosity. Le meteoriti di Marte sono per lo più rocce ignee: si sono formate quando l’interno di Marte si è sciolto e il magma è salito verso la superficie.

L’acqua disciolta in questi campioni ignei interni (derivati ​​dal mantello) ha un rapporto deuterio-idrogeno simile a quello degli oceani terrestri, indicando che i due pianeti iniziassero con rapporti D/H simili e che la loro acqua provenisse dalla stessa fonte nel primo sistema solare.

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Al contrario, Curiosity ha misurato il rapporto D/H di un’antica argilla di 3 miliardi di anni sulla superficie marziana e ha scoperto che questo valore è circa tre volte quello degli oceani della Terra. Apparentemente, quando si formarono queste antiche argille, il serbatoio d’acqua superficiale su Marte (l’idrosfera) aveva deuterio sostanzialmente concentrato rispetto all’idrogeno. L’unico processo noto per produrre questo livello di concentrazione di deuterio (o “arricchimento”) è la perdita preferenziale dell’isotopo H più leggero nello spazio.

Grandi quantità di H 2

Il modello mostra inoltre che se l’atmosfera marziana fosse ricca di H 2 al momento della sua formazione (e più di ~ 1000 volte più densa di oggi), le acque superficiali sarebbero naturalmente arricchite in deuterio di un fattore 2-3x relativo all’interno, riproducendo le osservazioni. Il deuterio preferisce la partizione nella molecola d’acqua rispetto all’idrogeno molecolare (H 2 ), che assorbe preferenzialmente l’idrogeno ordinario e fuoriesce dalla sommità dell’atmosfera.

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