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Dove sono finite le acque di Marte? Sotterraneo. Forse lo era anche la vita marziana.

• 2024

Marte oggi è piuttosto secco. Le calotte polari contengono acqua ghiacciata, e ce n'è un po' sepolta sotto la superficie alle medie latitudini, ma non molto su scala planetaria; forse abbastanza per coprire l'intera superficie di Marte fino a una profondità di 20-40 metri.

L'antico Marte è un'altra storia. Miliardi di anni fa c'era molto di più. Le stime variano, ma potrebbe essere stato sufficiente per coprire la superficie del pianeta fino a una profondità di 100 metri fino a 1.500! Chiaramente, qualcosa ha prosciugato Marte.

Parte di essa è evaporata e alla fine è stata persa nello spazio dall'atmosfera superiore, ma non sembra che quel processo possa aver prosciugato l'intero pianeta. Allora cosa ha fatto? Un nuovo articolo che esamina varie osservazioni del Pianeta Rosso indica che un grosso pezzo d'acqua - da un terzo fino a un incredibile 95% - è stato vittima di idratazione crostale : La crosta di Marte l'ha risucchiato. O giù, per essere più precisi.

Arte raffigurante l'antico Marte ricoperto di acqua stagnante. Credito: Mark Garlick / Biblioteca fotografica scientifica / Getty Images

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Il fattore chiave per questo è il rapporto deuterio/idrogeno (D/H). Il deuterio è un isotopo dell'idrogeno; un atomo di idrogeno normale ha un protone nel suo nucleo (in realtà, l'intero nucleo è solo quel protone), ma anche il deuterio contiene un neutrone. Questo lo rende due volte più pesante dell'idrogeno normale, e questo è un grosso problema.

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In generale, un secchio d'acqua avrà 1 atomo di deuterio ogni 5.000 atomi di idrogeno. Se lo lasci riposare, gli atomi di idrogeno più leggeri evaporeranno più facilmente. Aspetta un po' di tempo e il rapporto di D/H cambierà, con più deuterio di quanto ti aspetteresti. In un certo senso, è come un orologio che ti dice per quanto tempo l'acqua è rimasta fuori.

Conosciamo l'attuale rapporto D/H su Marte osservando l'acqua nella sua atmosfera, e possiamo anche vedere com'era miliardi di anni fa osservando i meteoriti marziani, pezzi di roccia marziana caduti sulla Terra dopo un grande asteroide l'impatto li ha mandati nello spazio. Abbastanza sicuro, i meteoriti mostrano un rapporto più basso, il che significa che Marte aveva più acqua.

Tuttavia, combinando queste informazioni con il modo in cui l'acqua fuoriesce da Marte nello spazio, ciò implica che la quantità di acqua su Marte molto tempo fa era di circa 50-240 metri di profondità se distribuita su tutto il pianeta, che è nella parte più bassa della gamma di 100-1.500 metri di profondità indicano le prove geologiche. Questo a sua volta implica che manchi molta di quell'acqua antica.

La calotta polare meridionale di Marte (usando la luce infrarossa, verde e blu), che è principalmente ghiaccio d'acqua con un sottile strato di ghiaccio di anidride carbonica in cima, ripresa da Mars Express. Credito: ESA / G. Neukum (Libera Università, Berlino) / Bill Dunford

Gli scienziati hanno utilizzato un modello di fonti e pozzi d'acqua - luoghi da cui potrebbe venire l'acqua e luoghi in cui potrebbe andare - per cercare di capire cosa è successo . Si sono basati su dati del rover, misurazioni orbitali e osservazioni dalla Terra e, per farla breve, la crosta lo ha assorbito. Molto. Fino al 95%.

Questo sarebbe accaduto durante quello che viene chiamato il periodo noachiano su Marte, da 4,1 a 3,7 miliardi di anni fa. Per essere chiari, questo non significa che ci sia un oceano sotterraneo come sulla luna di Giove Europa e su Encelado di Saturno. Invece, è stato rinchiuso nei minerali, diventando parte della loro struttura.

Se questo è vero, in un certo senso è un po' deludente. C'è molta acqua su Marte! Ebbene, su Marte. Ma è bloccato in modi in cui non può essere rilasciato. Una volta assorbito, ha fatto un viaggio di sola andata. Un po' una seccatura se vuoi trovare la vita su Marte.

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… può essere. Allo stesso tempo, astrobiologo Nathalie Cabrol , che è il direttore del Carl Sagan Center for Research presso il SETI Institute, pubblicato quello che è essenzialmente un OpEd basato sulla scienza nella rivista Astronomia della natura . In esso, sostiene che la vita su Marte potrebbe essere in tutto il pianeta, dicendo che una volta iniziata potrebbe essersi diffusa in tutto il pianeta attraverso vari metodi prima che l'acqua scomparisse (l'articolo è dietro un paywall, ma questo comunicato stampa dell'Istituto SETI lo riassume bene ).

Opera d'arte che mostra un antico Marte clemente, caldo e umido, circa tre miliardi di anni fa. Credito: Getty Images / Mark Garlick / Biblioteca fotografica scientifica

Fa due punti complessivi. Il primo è che abbiamo solo istantanee di come era Marte in passato, e queste sono sparse in vari luoghi che rappresentano sottili fette di tempo. Quindi il nostro punto di vista è un po' distorto; su Marte stavano accadendo molte cose praticamente ovunque tu scelga, e ha avuto molto tempo per apportare modifiche. Dopotutto, il deserto del Sahara qui sulla Terra era lussureggiante di vegetazione; non dovresti giudicare un luogo per sempre in base a ciò che vedi ora.

Entra in un po' di dettagli, ma il suo punto è, come scrive, 'La prima vita su Marte aveva il potenziale per diffondersi e colonizzare globalmente .' Sottolinea che l'acqua esisteva in tutto il pianeta, c'erano diversi sbocchi per la diffusione della vita, e alcuni di questi sbocchi potrebbero esistere ancora oggi (come il recente vulcanismo, o lo scongelamento ciclico e il congelamento dell'acqua sotterranea). E l'acqua potrebbe non essere l'unica cosa da cercare; ci sono altri modelli come il pH del suolo e le condizioni che potrebbero proteggere la vita dall'ambiente altrimenti duro che potrebbe portarci a trovare 'oasi nascoste' di vita su Marte.

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Il suo secondo punto parte da lì, dicendo che se vogliamo campioni incontaminati di Marte per cercare la vita, faremmo meglio a romperci. Gli umani arriveranno presto e la contaminazione è quasi inevitabile. Potremmo essere in grado di ottenere campioni dal sottosuolo con strumenti adeguatamente sterilizzati e simili, ma non sappiamo quanto tempo ci vorrà prima che il nostro microbioma interplanetario tenti di stabilirsi a casa. Dobbiamo essere estremamente attenti a installare protocolli per ridurre al minimo la contaminazione, sia noi su Marte che su Marte (se esiste vita su Marte).

Penso che lei abbia ragione. Non sappiamo se la vita esiste ancora su Marte, ma non sappiamo nemmeno che esiste. È una scommessa con una posta in gioco piuttosto alta. Se non vogliamo rovinare la nostra possibilità di cercare una nuova vita, allora dobbiamo pensare attentamente a come esploriamo Marte. Non possiamo semplicemente mandare lì un milione di persone a calpestare e rovinare qualunque prova scientifica possa essere trovata lì, prove con anche grandi implicazioni filosofiche.

Marte non è solo un bersaglio, una luce nel cielo, un piano di riserva. È un mondo . Uno vecchio quanto la Terra, che un tempo aveva acqua, aria e calore e, forse, vita. Dobbiamo assicurarci che sia al primo posto nelle nostre menti mentre procediamo con la sua esplorazione.