Scritto: Martedì, 27 Aprile 2021 04:46 Ultima modifica: Martedì, 27 Aprile 2021 06:13

Marte: effetto serra con nubi di ghiaccio


Nonostante Marte riceva meno di un terzo della radiazione solare che arriva sulla Terra, in passato deve aver avuto un clima sufficientemente caldo tanto da favorire lo scorrere dell'acqua liquida in superficie, a causa di un meccanismo di riscaldamento sconosciuto. Un nuovo studio condotto dall'Università di Chicago cerca di fornire una possibile spiegazione.

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Curiosity Navcam right  sol 3043 Curiosity Navcam right sol 3043 Crediti: NASA/JPL-Caltech - Processing: Elisabetta Bonora & Marco Faccin / aliveuniverse.today

Può sembrare un controsenso ma in base alle simulazioni sottili strati di nubi ghiacciate ad alta quota, potrebbero aver causato un effetto serra sul Pianeta Rosso, grazie al quale l'acqua rimaneva liquida in superficie e scorreva in fiumi e laghi, lasciando le tracce inequivocabili che vediamo oggi. Il rover della NASA Perserverance, ad esempio, è da poco atterrato nel cratere Jezero caratterizzato da un antico delta fluviale. 

"C'è una disconnessione imbarazzante tra le prove [geologiche] e la nostra capacità di spiegarle in termini di fisica e chimica", ha detto Edwin S. Kite, scienziato planetario e primo autore del documento pubblicato su PNAS. "Questa ipotesi colma il divario".

Finora, le spiegazioni non hanno mai funzionato del tutto. Alcuni hanno suggerito che una collisione con un enorme asteroide potesse aver rilasciato energia cinetica sufficiente a riscaldare il pianeta. Ma i calcoli hanno mostrato che l'effetto sarebbe durato solo uno o due anni mentre Marte deve aver ospitato fiumi e laghi almeno per qualche centinaia di anni. Kite ed il suo team ha, perciò, esplorato una spiegazione alternativa: nuvole ad alta quota, simile ai cirri della Terra, che avrebbero potuto aumentare in modo significativo la temperatura planetaria globale, creando un effetto serra simile a quello ben noto legato all'anidride carbonica nell'atmosfera.

L'idea era stata proposta per la prima volta nel 2013 ma venne accantonata perché, ha detto Kite, "si sosteneva che potesse funzionare solo se le nuvole avessero avuto proprietà non plausibili". Ad esempio, i modelli suggerivano che l'acqua sarebbe dovuta rimanere a lungo nell'atmosfera, molto più a lungo di quanto non faccia normalmente sulla Terra, seguendo un ciclo improbabile.

L'elemento chiave nel modello di Kite è il ghiaccio superficiale.
La simulazione utilizza un modello climatico globale (GCM) e mostra che sistemi nuvolosi ad alta quota possono riscaldare un pianeta simile a Marte alla temperatura media annuale globale di -8,15 gradi Celsius che è sufficiente a mantenere laghi alle basse latitudini e un clima caldo per secoli o più, si legge nello studio. Ma questo vale solo se la distribuzione delle sorgenti superficiali d'acqua è irregolare.
Se Marte fosse stato ricoperto di ghiaccio si sarebbe creata un'umidità superficiale tale da favorire nuvole a bassa quota che, di norma, non scaldano molto i pianeti. Anzi, li raffreddano perché riflettono più luce solare. Ma considerando una distribuzione irregolare, solo sulle calotte polari e sulle cime delle montagne, allora in corrispondenza dei luoghi distanti dalla fredde trappole superficiali, si formerebbero nuvole ad alta quota, molto più efficaci per il riscaldamento planetario. Questo scenario è coerente con i dati geologici che suggeriscono un clima caldo e arido nella prima storia di Marte.
Si legge nel documento: "In un clima caldo e arido, i laghi potrebbero essere alimentati dal risveglio delle acque sotterranee o dallo scioglimento del ghiaccio in seguito a una transizione da freddo a caldo".

"Nel modello, queste nuvole si comportano in un modo molto diverso dalla Terra", ha detto Kite. "Costruire modelli sull'intuizione basata sulla Terra semplicemente non funzionerà, perché questo non è affatto simile al ciclo dell'acqua terrestre, che sposta l'acqua rapidamente tra l'atmosfera e la superficie".
"Il nostro modello suggerisce che quando l'acqua si è spostata nell'atmosfera marziana primordiale, è rimasta lì per un periodo piuttosto lungo, quasi un anno, e questo ha creato le condizioni per nuvole ad alta quota di lunga durata", ha detto Kite.

Perseverance dovrebbe essere in grado di testare questa idea in diversi modi: ad esempio analizzando i ciottoli per ricostruire la pressione atmosferica passata su Marte.
"Marte è importante perché è l'unico pianeta che conosciamo che aveva la capacità di sostenere la vita e poi l'ha persa", ha commentato Kite. "La stabilità climatica a lungo termine della Terra è notevole. Vogliamo capire tutti i modi in cui la stabilità climatica a lungo termine di un pianeta può interrompersi e tutti i modi (non solo il modo della Terra) in cui può essere mantenuta. Questa ricerca definisce il nuovo campo dell'abitabilità planetaria comparativa".

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Elisabetta Bonora

Nella vita lavorativa mi occupo di web, marketing e comunicazione, digital marketing. Nel tempo libero sono un'incontenibile space enthusiast e mamma di Sofia Vega.
Mi occupo di divulgazione scientifica, attraverso questo web, collaborazioni con riviste del settore e l'image processing delle foto provenienti dalle missioni robotiche. Appassionata di astronomia, spazio, fisica e tecnologia, affascinata fin da bambina dal passato e dal futuro. Nel 2019 è uscito il mio primo libro "Con la Cassini-Huygens nel sistema di Saturno".
Amo le missioni robotiche inviate nel nostro Sistema Solare "per esplorare nuovi mondi, alla ricerca di nuove forme di vita, per arrivare là dove nessuno è mai giunto prima!" ...Ovviamente, è chiaro, sono una fan di Star Trek!

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