Un’illustrazione mostra due volti di Marte: da un lato, un deserto arido e infuocato, dall’altro, un ambiente ghiacciato e umido. Nuove ricerche suggeriscono che il clima del Pianeta Rosso abbia oscillato tra fasi calde e fredde in un periodo relativamente breve, considerando la sua esistenza di miliardi di anni. Tuttavia, questi sbalzi climatici potrebbero aver ostacolato la possibilità che forme di vita emergessero e si mantenessero sulla superficie marziana.
Oggi, Marte è un mondo gelido e inospitale, ma gli scienziati sanno che in passato fosse molto più simile alla Terra, con fiumi, laghi e forse oceani. Un team di ricercatori della Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) ha studiato come il pianeta rosso potrebbe aver conservato la sua temperatura relativamente mite e mantenuto acqua liquida miliardi di anni fa.
“È stato un mistero come Marte potesse avere acqua liquida, essendo più distante dal Sole e con una stella più debole all’epoca,” ha dichiarato il capo del team. “È un caso di studio ideale su come i pianeti evolvono nel tempo.”
I risultati dello studio sono stati pubblicati su Nature Geoscience.
Il paradosso dell’idrogeno nell’atmosfera marziana
Gli scienziati hanno ipotizzato che Marte potesse mantenere acqua liquida grazie alla presenza di un eccesso di idrogeno nell’atmosfera. Questo elemento, il più leggero dell’universo, combinandosi con il carbonio avrebbe potuto formare anidride carbonica, un noto gas serra in grado di intrappolare il calore. Questo meccanismo potrebbe aver garantito un clima relativamente mite, permettendo all’acqua di restare in forma liquida sulla superficie marziana.
Tuttavia, l’idrogeno atmosferico avrebbe dovuto dissiparsi rapidamente, rendendo poco sostenibile il riscaldamento del pianeta nel lungo periodo. Per testare questa ipotesi, il team di ricerca ha utilizzato modelli avanzati di simulazione, simili a quelli impiegati sulla Terra per monitorare gli inquinanti atmosferici. Questo ha permesso di ricostruire i cambiamenti della composizione atmosferica di Marte nel tempo.
Un clima instabile tra caldo e freddo
Le analisi hanno rivelato che Marte ha attraversato periodi caldi episodici tra 4 e 3 miliardi di anni fa. Queste fasi si sarebbero susseguite nel corso di circa 40 milioni di anni, con ogni episodio caldo che durava almeno 100.000 anni.
Durante questi cicli, la perdita di acqua atmosferica avrebbe portato a un arricchimento dell’idrogeno nell’aria, rafforzando l’effetto serra e rendendo Marte temporaneamente più caldo e umido. In altre parole, il pianeta rosso non ha mantenuto una temperatura stabile, ma ha alternato periodi freddi e secchi a momenti di riscaldamento.
Questi cambiamenti climatici avrebbero avuto un impatto diretto sulla chimica dell’atmosfera marziana. L’anidride carbonica, per esempio, avrebbe reagito con la luce solare per produrre monossido di carbonio. Tuttavia, nei periodi caldi, questo composto sarebbe stato riconvertito in CO₂, alimentando nuovamente l’effetto serra.
Se Marte fosse rimasto freddo troppo a lungo, questo ciclo si sarebbe interrotto, causando un accumulo di monossido di carbonio e ossigeno. “Abbiamo identificato le scale temporali di questi cicli,” ha spiegato il ricercatore Adams, aggiungendo che il loro modello permette di spiegare in che modo atmosfera e clima marziani abbiano interagito nel tempo.
Marte poteva sostenere la vita?
Uno degli interrogativi principali è se queste variazioni climatiche abbiano reso Marte un ambiente idoneo alla vita. La ricerca suggerisce che i cambiamenti di temperatura e l’aumento dell’ossigeno potrebbero aver messo in difficoltà eventuali forme di vita microbiche.
Per confermare queste teorie, il team intende confrontare i propri modelli con campioni reali di suolo e rocce marziane, che potrebbero essere riportati sulla Terra grazie alla missione Mars Sample Return della NASA.
“Il Marte primordiale è un mondo perduto, ma possiamo ricostruirlo se facciamo le domande giuste,” ha dichiarato un ricercatore del SEAS. “Questo studio unisce chimica atmosferica e clima per formulare nuove previsioni, verificabili quando avremo campioni marziani sulla Terra.”
Se queste scoperte si dimostreranno esatte, potrebbero offrire una nuova prospettiva sulla storia climatica di Marte, suggerendo che, se la vita è mai esistita sul pianeta rosso, avrebbe dovuto affrontare condizioni estremamente ostili.
