La più sorprendente rivelazione del Mars Rover Curiosity della NASA: il metano sta fuoriuscendo dalla superficie del cratere Gale, ha lasciato perplessi gli scienziati. Sulla Terra, la maggior parte del metano è prodotta da creature viventi. Tuttavia, gli scienziati non hanno trovato segni convincenti di vita attuale o antica su Marte e quindi non si aspettavano di trovarvi metano. Quindi, come si spiega?
Metano su Marte
Il laboratorio di chimica portatile a bordo di Curiosity, noto come SAM, o Analisi del Campione su Marte, ha costantemente rintracciato tracce del gas vicino alla superficie del cratere Gale, l'unico luogo sulla superficie di Marte dove il metano è stato rilevato finora. La fonte probabile, presumono gli scienziati, sono meccanismi geologici che coinvolgono acqua e rocce profonde sotto terra.
Se questa fosse l'intera storia, le cose sarebbero facili. Tuttavia, SAM ha scoperto che il metano si comporta in modi inaspettati nel cratere Gale. Appare di notte e scompare durante il giorno. Fluttua stagionalmente e a volte aumenta fino a livelli 40 volte più alti del normale. Sorprendentemente, il metano non si accumula nemmeno nell'atmosfera: il Trace Gas Orbiter di ExoMars dell'ESA (Agenzia Spaziale Europea), inviato su Marte specificamente per studiare il gas nell'atmosfera, non ha rilevato metano.
Perché alcuni strumenti scientifici rilevano il metano sul Pianeta Rosso mentre altri no?
"È una storia piena di colpi di scena", ha detto Ashwin Vasavada, scienziato del progetto Curiosity presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA nel sud della California, che guida la missione di Curiosity.
Il metano tiene occupati gli scienziati di Marte con lavori di laboratorio e progetti di modellizzazione al computer che mirano a spiegare perché il gas si comporta in modo strano e viene rilevato solo nel cratere Gale. Un gruppo di ricerca della NASA ha recentemente condiviso una proposta interessante.
Guidati da Alexander Pavlov, un planetologo del Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, Maryland, i ricercatori suggeriscono che il gas possa anche eruttare a sbuffi quando le guarnizioni si rompono sotto la pressione, ad esempio di un rover grande quanto un piccolo SUV che ci passa sopra. L'ipotesi del team potrebbe aiutare a spiegare perché il metano viene rilevato solo nel cratere Gale, ha detto Pavlov, dato che è uno dei due luoghi su Marte dove un robot sta vagando e perforando la superficie. (L'altro è il cratere Jezero, dove il rover Perseverance della NASA sta lavorando, anche se quel rover non ha un strumento di rilevamento del metano.)
Pavlov fa risalire l'origine di questa ipotesi a un esperimento non correlato che ha condotto nel 2017, che coinvolgeva la coltivazione di microrganismi in un permafrost simulato marziano (terreno ghiacciato) infuso di sale, poiché gran parte del permafrost marziano lo è.
Pavlov e i suoi colleghi hanno testato se i batteri noti come alogenuri, che vivono nei laghi di acqua salata e in altri ambienti ricchi di sale sulla Terra, potessero prosperare in condizioni simili su Marte.
I risultati della coltivazione dei microrganismi si sono rivelati inconcludenti, ha detto, ma i ricercatori hanno notato qualcosa di inaspettato: lo strato superiore di suolo ha formato una crosta di sale mentre il ghiaccio salato sublimava, passando da solido a gas e lasciando il sale dietro di sé.
Permafrost su Marte e sulla Terra
"In quel momento non ci abbiamo pensato molto", ha detto Pavlov, ma ha ricordato la crosta di sale nel 2019, quando lo spettrometro a laser sintonizzabile di SAM ha rilevato una raffica di metano che nessuno poteva spiegare.
"Ecco quando mi è venuto in mente", ha detto Pavlov. Ed è allora che lui e un team hanno iniziato a testare le condizioni che potrebbero formare e rompere sigilli di sale induriti.
Il team di Pavlov ha testato cinque campioni di permafrost infusi con concentrazioni variabili di un sale chiamato perclorato, diffuso su Marte. (Probabilmente non c'è permafrost nel cratere Gale oggi, ma i sigilli potrebbero essersi formati molto tempo fa quando Gale era più fredda e ghiacciata.) I ricercatori hanno esposto ciascun campione a temperature e pressioni dell'aria diverse all'interno di una camera di simulazione marziana presso il NASA Goddard.
Periodicamente, il team di Pavlov ha iniettato neon, un analogo del metano, sotto il campione di suolo e ha misurato la pressione del gas sotto e sopra di esso. Una pressione più alta sotto il campione implicava che il gas fosse intrappolato. Alla fine, un sigillo si è formato in condizioni simili a quelle di Marte entro tre o 13 giorni solo nei campioni con una concentrazione del 5% al 10% di perclorato.