Coelum Astronomia 205 - 2016 - Page 60

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Coelum Astronomia

Alla ricerca del metano su Marte

Un’intrigante sfida per i geologi del team ExoMars

di Matteo Massironi - Docente di Geologia planetaria, Rilevamento Geologico e Telerilevamento (Uni PD).

Già dagli anni ‘70 del XX secolo è noto come l’acqua superficiale abbia ricoperto buona parte della superficie di Marte, sino ad almeno 3,6 miliardi di anni fa. Tuttavia se questa possa avere favorito l’origine

della vita nel passato e possa ancora sostenerla nel profondo sottosuolo di Marte è cosa non ancora nota. Per questo motivo la presenza di metano nell’atmosfera di Marte costituisce un’importante traccia da approfondire per comprenderne la provenienza, la natura e quindi l’origine. Una delle domande prioritarie per i geologi di ExoMars è quindi: quali possono essere i centri di emissione di gas di possibile origine biologica come il metano e quali le loro sorgenti?

Domande piuttosto difficili a cui rispondere con strumenti di indagine in remoto. Sebbene si sappia della presenza di metano nell’atmosfera di Marte sin dal 2004, grazie a Mars-Express, e se ne conosca la sua variabilità nel tempo, grazie a Curiosity, i nuovi spettrometri montati su TGO (NOMAD e ACS) potranno circoscrivere un’area molto ampia in cui si possono periodicamente rinvenire gas idrati, ma solo l’occhio ad alta risoluzione di CaSSIS permetterà di distinguerne i probabili centri di emissione. La loro distribuzione e la loro natura potrà dare indicazione sulle profondità delle sorgenti, gli ambienti in cui il metano può essere prodotto e la sua origine biogenica o meno. Un’intrigante sfida questa per i geologi del team ExoMars.

Il principio generale, che ha guidato molte delle recenti missioni su Marte, è quello di seguire l’acqua per trovare la vita: questo è quanto ci si appresta a fare anche in questo caso.

Tra le forme più indiziate vi sono quindi i vulcani di fango che sulla Terra emettono acqua e sedimento spesso associati a emissioni di gas metano. Queste forme si trovano all’apice di sistemi di fratture che permettono a fluidi e gas di raggiungere la superficie sia su terre emerse sia su fondali oceanici. Negli oceani, in particolare, il metano prodotto dai vulcani di fango spesso proviene dalla destabilizzazione di clatrati, ghiacci con strutture cristalline capaci di intrappolare al loro interno gas idrati. Oltre che nel sottosuolo dei nostri oceani, la destabilizzazione di tale cristalli può avvenire anche al di sotto del permafrost marziano, a vari chilometri di profondità dalla superficie.

Per questo a Padova e in altri centri di ricerca internazionali si cercano su Marte forme che per aspetto, rapporti dimensionali e composizione assomigliano a quelle terrestri.

Inoltre, circolazione profonda di fluidi caldi ed ambienti idonei alla vita, anche se in condizioni estreme, si possono trovare in prossimità di province vulcaniche la cui attività in tempi recenti non è esclusa. Ed ecco che, quindi, diventano importanti gli enormi campi vulcanici di Marte e i sistemi di fratture che da essi dipartono e che possono facilmente convogliare gas di origine vulcanica o, eventualmente, biogenica. In questi ambienti saranno certamente di particolare interesse le cavità prodotte da effusioni vulcaniche come i tubi di lava, che su Marte hanno dimensioni eccezionali e possono mantenere micro-ambienti favorevoli alla presenza di acqua e, perché no, fungere anch’essi da centri di emissione di gas idrati.

Non occorre tuttavia andare sempre così in profondità per trovare acqua su Marte, vi sono ad esempio piccoli ruscelli effimeri prodotti da brine che in forma fluida scaturiscono periodicamente da margini di crateri quando illuminati (Recurrent Slope Lineae) e le grandi vastità di ghiaccio d’acqua e anidride carbonica ai poli che, con i limitrofi ambienti periglaciali, subiscono periodici processi di sublimazione con conseguente rilascio di gas in atmosfera.

Non sarà quindi semplice trovare i centri di emissione di gas nelle vastità desertiche di Marte e ancora più complesso sarà stabilire quali di tali gas possano essere legati a vita o meno, ma vi sono già molti promettenti indizi geologici e tante aspettative sulle capacità di ExoMars di stabilirne la provenienza e la natura.