Cerca in News Spazio

martedì 23 dicembre 2014

Curiosity, gli ultimi risultati delle analisi di SAM sull'atmosfera di Marte, metano, composti organici ed il sapore dell'acqua

(Credit NASA/JPL-Caltech/SAM-GSFC/Univ. of Michigan)

NEWS SPAZIO :- Parliamo del Mars Science Laboratory Curiosity. Recentemente ci sono stati grandi titoloni specialmente nei media ufficiali. Devo dire che non ero sicuro di voler scrivere sulle sue ultime novità, ma è importante fare chiarezza al di là dei titoloni.

Conosciamo da molto tempo il mistero del metano su Marte. Andate a rivedere questo post del 2009


dove erano stati individuati livelli di metano nell'atmosfera marziana che seguivano un ciclo periodico, diminuivano per poi aumentare grazie ad un qualche processo sconosciuto che continuamente generava nuove quantità di gas che andavano poi a disperdersi nell'atmosfera.

E quello che era già stato trovato da precedenti osservazioni (sia da sonde orbitali che da telescopi sulla Terra) è stato oggi rilevato direttamente al suolo anche da Curiosity.



La notizia è che sono stati presentati la scorsa settimana all'AGU (American Geophysical Union) i risultati degli ultimi 20 mesi di studio dell'atmosfera di Marte da parte della suite del laboratorio chimico SAM (Sample Analysis at Mars) a bordo di Curiosity.

Si tratta di risultati molto importanti per la comunità scientifica Internazionale. Vediamone i punti essenziali.

Metano
Venti mesi di osservazioni dell'atmosfera di Marte, costituite da una dozzina di campionamenti dell'ambiente intorno al rover.
Campioni di atmosfera Marziana sono stati inviati periodicamente al TLS (Tunable Laser Spetrometer) di SAM, in grado di rilevare particolari gas (anidride carbonica, acqua e metano) con altissimi livelli di sensibilità.

(Credit NASA/JPL-Caltech)

Il livello medio di fondo del metano è risultato pari a 0,69 +/- 0,29 parti per miliardo. La cosa particolare però è che tra la fine del 2013 e l'inizio del 2014 è stato osservato un picco nel livello di concentrazione del metano fino a 10 volte il livello di fondo, misurato in più di 7 parti per miliardo.

(Credit NASA/JPL-Caltech)

Ciò sta ad indicare che da un punto di vista geologico Marte è attivo. Vi è un processo che contribuisce ad aumentare i livelli di metano nell'atmosfera, gas che comunque una volta rilasciato nell'atmosfera si disperde facendo tornare la concentrazione al suo livello di fondo.
Gli scienziati sono al lavoro per comprendere questo fenomeno. Come avevamo già detto anni fa le possibili cause per l'aumento della concentrazione del metano possono essere sia biologiche che non-biologiche.

Sushil Atreya (University of Michigan, Ann Arbor, e Curiosity rover science team): "Questo aumento temporaneo nel metano - in forte aumento e poi di nuovo giù - ci dice che deve esserci qualche fonte relativamente localizzata. Ci sono molte possibili sorgenti, biologiche o non-biologiche, come l'interazione tra acqua e roccia".

Nel Settembre 2013 avevamo pubblicato i risultati delle prime analisi sul Metano atmosferico di Marte compiute sempre da Curiosity, ecco l'articolo


Le analisi erano state effettuate su solamente sei campionamenti dell'atmosfera e la notizia allora era che il TLS aveva rilevato concentrazioni molto molto basse del gas, allora ritenute non significative rispetto alle stime iniziali.
Verso la fine dell'articolo avevo indicato che il team di missione avrebbe tarato lo strumento per rilevare tracce ancora più basse del gas, al di sotto di 1 parte per miliardo.
Da lì ecco i risultati di oggi.
L'improvviso spike nella concentrazione del metano è un bel rebus squisitamente scientifico che ha catturato l'attenzione e l'impegno dei ricercatori.

Composti Organici
Altri importanti risultati presentati riguardano i composti organici individuati nei campioni di suolo Marziano analizzati da SAM.

(Esempio di composti organici individuati nella roccia Cumberland, Credit NASA/JPL-Caltech)

Ne abbiamo parlato varie volte ormai in questo blog, fate una ricerca di 'molecole organiche' usando la box in cima alla pagina, sopra la sezione centrale dei post. Si tratta di molecole complesse basate sul carbonio e che normalmente contengono idrogeno e talvolta ossigeno. Queste costituiscono la base di ogni ambiente in grado di sviluppare la vita, ma non sono vita e possono esistere anche senza la presenza di vita.

I ricercatori hanno lavorato mesi per stabilire se i composti organici trovati nel sito Cumberland fossero davvero di origine Marziana. Varie volte SAM aveva rilevato composti organici che poi si era scoperto che erano nel rover e provenivano dalla Terra.
Tuttavia analisi estese hanno portato gli studiosi ad essere confidenti che i composti organici di Cumberland siano effettivamente Marziani.

(Clorobenzene nei siti di perforazione, Credit NASA/JPL-Caltech)

Individuare quali particolari composti organici sono presenti in una roccia è complicato dalla presenza del perclorato nelle rocce e nel terreno Marziani. Quando un campione di suolo viene riscaldato all'interno di SAM (durante le analisi) il perclorato altera la struttura dei composti organici presenti.
Ad esempio, tra le molecole organiche rilevate vi sono clorobenzene (il più abbondante con concentrazione tra 150 e 300 parti per miliardo) e vari dicloroalcani come il dicloroetano, il dicloropropano ed il diclorobutano.

Ora, il rilevamento di clorobenzene e dicloropropano, due sostanze che non si trovano naturalmente sulla Terra, è molto probabilmente dovuto alle reazioni di altri composti organici presenti nel suolo Marziano con il perclorato, anch'esso presente nel fango indurito. Queste reazioni avvengono proprio durante l'immissione di energia termica all'interno del forno di SAM per produrre i gas da analizzare.
Ad ogni modo ulteriori e complesse analisi hanno stabilito che tali reazioni possono essere in grado di spiegare solamente una frazione della concentrazione di clorobenzene, appena 22 parti per miliardo.

(Credit NASA/JPL-Caltech)

Roger Summons (Curiosity participating scientist del Massachusetts Institute of Technology a Cambridge): "Questa prima conferma di carbonio organico in una roccia su Marte è molto promettente. [I composti] organici sono importanti perché possono raccontarci dei percorsi chimici da cui si sono formati e conservati. A sua volta questo dà informazioni sulle differenze Terra-Marte e se o no particolari ambienti rappresentati dalle rocce sedimentarie del cratere Gale erano più o meno favorevoli per l'accumulo di materiale organico. La sfida ora è trovare altre rocce sul Mount Sharp che potrebbero avere differenti e maggiori scorte di composti organici".


Il gusto dell'acqua
Il terzo risultato interessante presentato dal gruppo di ricerca riguarda il "sapore" dell'acqua presente nei minerali delle rocce analizzate a Cumberland. SAM ha analizzato gli isotopi dell'idrogeno delle molecole d'acqua intrappolate da miliardi di anni nei campioni di suolo studiati, "liberate" dalla roccia quando SAM li ha riscaldati.

Torniamo ancora a parlare del rapporto D/H tra il deuterio e l'idrogeno presenti nelle molecole d'acqua. Andate a rinfrescarvi la memoria qui in questo precedente articolo che riguarda il deuterio rilevato dalla sonda ESA Rosetta nell'acqua della cometa 67P


Per quanto riguarda Marte, il rapporto tra deuterio ed idrogeno fornisce indicazioni importanti sulla storia dell'acqua su Marte e quindi sulle varie fasi dell'evoluzione del Pianeta Rosso. Nel suo passato Marte ha perso tutta la sua acqua di superficie, trasformandosi da un pianeta mite con fiumi e laghi nella distesa desertica che conosciamo adesso.

Nel tempo il valore D/H è variato perché l'idrogeno essendo più leggero del suo isotopo deuterio è fuggito dall'atmosfera in misura molto maggiore rispetto al suo isotopo. Per studiarne le dinamiche i ricercatori hanno a disposizione il D/H misurabile oggi nell'atmosfera di Marte ed i valori rilevati dall'acqua intrappolata nelle rocce in differenti ere della sua storia.

Forniscono ulteriori informazioni anche i meteoriti Marziani trovati sulla Terra, ma con molti limiti. Nessuno di questi si avvicina all'età delle rocce studiate direttamente sul Pianeta Rosso.

E tornando alle analisi di SAM, il valore D/H rilevato nel sito Cumberland è circa la metà del valore presente attualmente nell'atmosfera di Marte. E questo sta ad indicare che la maggior parte della perdita di acqua di Marte è avvenuta dopo che la roccia (analizzata) si era formata, cioè tra 3,9 e 4,6 miliardi di anni fa.
   
Fonte dati, NASA.

3 commenti:

  1. Scusatemi se ve lo dico ........ ma, insomma ... mi sembra piuttosto evidente che la presenza del metano sia direttamente connessa con i passati intensi allevamenti di mucche marziane nelle caverne, nei tunnel e costruzioni del sottosuolo.
    Ora, se vogliamo, bisogna solo stabilire dove sono andate a finire, cioè se i marziani le hanno mangiate tutte sul posto o le hanno portate sulla Terra.

    RispondiElimina
    Risposte
    1. Beh,se esistono gli omini verdi allora esistono anche le mucche verdi.
      Riguardo alla faccenda a quanto pare abbiamo molti dati, ma palesi diffolca' nell'interpretazione dei medesimi,al loro significato,alla loro vera origine.
      Riguardo all aumento del metano, sarei curioso di vedere un grafico che metta in relazione temperatura irraggiamento solare ed emissione.
      Dal momento che la pressione su Marte e "infinitesimale" e la gravita' e' circa un terzo di quella terrestre, forse basterebbe un piccolo riscaldamento, un'incidenza particolare dei raggi solare,o una variazione di pressione al suolo per far fuoriuscire (ipoteticamente) il metano intrappolato nel sottosuolo. Per fare un esempio se andassi a rilevare il metano in una torbiera ghiacciata dell'artico in pieno inverno avrei dei risultati molto bassi, mentre in estate osserverei un vero picco nel rilascio di metano.
      Ovvio il paragone non e' proprio azzeccatissimo, ma col disgelo,eventuali molecole tendono a salire in atmosfera.
      Oppure potrebbe trattarsi di reazioni chimiche che avvengono nel sottosuolo, o in profondita', dove per ora non disponiamo di alcuna analisi.
      Sembra improbabile la presenza di attivita' batterica, tuttavia, su Marte potrebbero esistere batteri in stato di inattivita' quasi persenne per poi "risvegliarsi" per periodi brevissimi quando le condizioni permettono una breve attivita o ciclo vitale.
      Sulla Terra esistono infiniti esempi in tal senso.
      Per il momento possiamo fare solo congetture.

      Elimina
  2. Stavo pensando...a Titano. E' Titano quello con atmosfera e liquidi a base di Metano e Idrocarburi?
    Se penso alla quantità di ricchezza in termini di conoscenza E di materie prime che deve trovarsi su ogni luna e pianeta del Sistema Solare mi vien male. Male al pensiero di quanto costino le risorse da noi, di come TUTTO sia a termine, Rame in primis. Peccato che i costi siano ancora stratosferici..ma penso che la prima azienda che riesce a piantare na benedetta miniera semi-automatizzata e a portare sulla Terra il ben diddio che troverà FORSE il mondo cambierà ancora. In meglio? mah..."Soldi fan soldi..e pidocchi fan pidocchi" un vecchio adagio Trentino recita. A voi l'ardua sentenza.

    RispondiElimina

Chiunque può liberamente commentare e condividere il proprio pensiero. La sola condizione è voler contribuire alla discussione con un approccio costruttivo e rispettoso verso tutti. Evitate di andare off-topic e niente pubblicità, grazie.