Una spiegazione per la perdita di carbonio nell’atmosfera di Marte

Schema degli scambi di carbonio su Marte e dei processi di perdita nella sua atmosfera (Immagine Lance Hayashida/Caltech)
Schema degli scambi di carbonio su Marte e dei processi di perdita nella sua atmosfera (Immagine Lance Hayashida/Caltech)

Un articolo pubblicato sulla rivista “Nature Communications” offre una spiegazione alla perdita di carbonio subita dall’atmosfera del pianeta Marte. Un team di scienziati del CalTech (California Institute of Technology) e del Jet Propulsion Laboratory della NASA ha studiato i dati disponibili concentrandosi sul problema del carbonio perché ne è rimasto meno del previsto anche tenendo in considerazione i recenti risultati sulla perdita di atmosfera del pianeta rosso.

Una ricerca ha recentemente offerto una spiegazione convincente del ruolo del vento solare nella perdita di atmosfera da parte del pianeta Marte. Tuttavia, rimaneva ancora il mistero della perdita di carbonio perché gli scienziati si aspettavano di trovarne comunque una quantità maggiore, anche in sostanze che compongono le rocce marziane. Era necessario anche spiegare il rapporto tra i vari isotopi di carbonio presenti sul pianeta rosso.

Questa nuova ricerca concentrata sul carbonio è stata portata avanti da un team guidato da Renyu Hu del CalTech basandosi su dati raccolti sia dal Mars Rover Curiosity che dalla sonda spaziale MAVEN, entrambi della NASA. La perdita di atmosfera causata dal vento solare può aver favorito la perdita di carbonio-12 leggermente rispetto al carbonio-13, che è solo un po’ più pesante.

Tuttavia, le misurazioni del Mars Rover Curiosity mostrano che oggi nell’atmosfera di Marte la quantità di carbonio-13 è molto maggiore rispetto al carbonio-12 e ciò suggeriva che ci fosse un altro processo a causare tale squilibrio. La possibilità che il carbonio si fosse combinato con altri elementi per formare sostanze che compongono le rocce è stata eliminata grazie a una specifica ricerca.

I dati raccolti da varie sonde spaziali hanno permesso di fare una sorta di inventario dei carbonati, un tipo di composti di carbonio, presenti sulla superficie di Marte. La conclusione è stata che sul chilometro superiore della crosta marziana non c’è abbastanza carbonio per spiegare quello sparito dall’atmosfera.

La spiegazione offerta da questa nuova ricerca per la perdita di carbonio è basata su un processo basato sull’interazione con i raggi ultravioletti provenienti dal Sole. Quando essi colpiscono una molecola di anidride carbonica negli strati superiori, la spezzano in monossido di carbonio e ossigeno. Successivamente, colpiscono il monossido di carbonio spezzandolo in carbonio e ossigeno. Secondo questo studio, carbonio-12 può perdersi nello spazio molto più facilmente del carbonio-13.

Calcolando la quantità di carbonio andata perduta, i ricercatori hanno concluso che circa 3,8 miliardi di anni fa Marte aveva una pressione atmosferica di poco inferiore a quella della Terra. Questi calcoli andranno raffinati usando i dati che continuano a essere raccolti dalla sonda spaziale MAVEN ma si tratta già di un ulteriore passo avanti nella comprensione della storia di Marte.

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