Spazio

Perché Marte non ha acqua liquida in superficie? La risposta nell’analisi degli isotopi

L’acqua è essenziale per la vita sulla Terra e su altri pianeti, e gli scienziati hanno trovato ampie prove della presenza di acqua nella storia antica di Marte. Ma Marte non ha più acqua liquida sulla sua superficie oggi. Una nuova ricerca della Washington University di St. Louis suggerisce una ragione fondamentale: Marte potrebbe essere troppo piccolo per trattenere grandi quantità di acqua.

Gli studi di telerilevamento e le analisi dei meteoriti marziani risalenti al 1980 postulano che Marte fosse una volta ricco di acqua, rispetto alla Terra. La sonda spaziale Viking orbiter della NASA – e, più recentemente, i rover Curiosity e Perseverance a terra – ha restituito immagini di paesaggi marziani segnati da valli fluviali e canali di inondazione.

Nonostante questa evidenza, nessuna acqua liquida è rimasta in superficie. I ricercatori hanno proposto molte possibili spiegazioni, tra cui un indebolimento del campo magnetico di Marte che potrebbe aver provocato la perdita di una spessa atmosfera. Uno studio pubblicato pochi giorni fa suggerisce però una ragione più fondamentale per cui il Marte di oggi sembra così drasticamente diverso dalla Terra.

 

“Il destino di Marte è stato deciso fin dall’inizio”, ha detto Kun Wang, assistente professore di scienze della terra e planetarie in Arts & Sciences presso la Washington University, autore senior dello studio. “C’è probabilmente una soglia sui requisiti di dimensione dei pianeti rocciosi per trattenere abbastanza acqua per consentire l’abitabilità e la tettonica a placche, con una massa superiore a quella di Marte”.

Per il nuovo studio, Wang e i suoi collaboratori hanno utilizzato isotopi stabili dell’elemento potassio (K) per stimare la presenza, la distribuzione e l’abbondanza di elementi volatili su diversi corpi planetari.

Il potassio è un elemento moderatamente volatile, ma gli scienziati hanno deciso di usarlo come una sorta di tracciante per elementi e composti più volatili, come l’acqua. Questo è un metodo relativamente nuovo che si discosta dai precedenti tentativi di utilizzare i rapporti potassio-torio raccolti dal telerilevamento e dall’analisi chimica per determinare la quantità di volatili che Marte aveva una volta.

Wang e il suo team hanno misurato le composizioni isotopiche di potassio di 20 meteoriti marziani precedentemente confermati, selezionati per essere rappresentativi della composizione di silicati di massa del pianeta rosso. Usando questo approccio, i ricercatori hanno determinato che Marte ha perso più potassio e altri volatili della Terra durante la sua formazione, ma ha conservato più di questi volatili rispetto alla Luna e all’asteroide 4-Vesta, due corpi molto più piccoli e asciutti, sia della Terra che di Marte, trovando così una correlazione ben definita tra le dimensioni del corpo e la composizione isotopica del potassio.