Perché Marte è rosso? Uno studio fornisce una nuova spiegazione del colore distintivo del pianeta

Uno studio sulla polvere marziana , che combina dati provenienti da missioni spaziali e repliche di campioni di laboratorio, suggerisce che essa si sia ossidata in un lontano passato, quando l'acqua liquida era diffusa.

Marte è facilmente riconoscibile nel cielo notturno per la sua spiccata tonalità rossa . Grazie alla flotta di sonde spaziali che ha studiato il pianeta negli ultimi decenni, sappiamo che questo colore rosso è dovuto ai minerali di ferro ossidati presenti nella polvere. Ciò significa che il ferro legato alle rocce di Marte ha reagito a un certo punto con l'acqua liquida o con l'acqua e l'ossigeno presenti nell'aria, in modo simile a come si forma la ruggine sulla Terra.

Nel corso di miliardi di anni, questo materiale ossidato (ossido di ferro) si è scomposto in polvere e si è sparso sul pianeta grazie ai venti , un processo che continua ancora oggi.

Ma gli ossidi di ferro hanno molti tipi diversi e l'esatta composizione chimica della ruggine marziana è stata oggetto di accesi dibattiti, perché la sua formazione è una finestra sulle condizioni ambientali del pianeta in quel momento. Strettamente collegata a questa è la questione se Marte sia mai stato abitabile.

Studi precedenti sulla componente di ossido di ferro della polvere marziana, basati esclusivamente su osservazioni di sonde spaziali, non hanno trovato alcuna prova della presenza di acqua in essa. I ricercatori hanno quindi concluso che questo particolare tipo di ossido di ferro deve essere ematite, formatasi in condizioni di superficie asciutta attraverso reazioni con l'atmosfera marziana nel corso di miliardi di anni, dopo il primo periodo umido di Marte.

Tuttavia, una nuova analisi delle osservazioni della sonda spaziale, combinata con nuove tecniche di laboratorio, mostra che il colore rosso di Marte è più simile a quello degli ossidi di ferro contenenti acqua, noti come ferridrite .

La ferridrite solitamente si forma rapidamente in presenza di acqua fredda, quindi deve essersi formata quando Marte aveva ancora acqua sulla sua superficie. La ferridrite ha mantenuto fino ad oggi la sua caratteristica caratteristica acquosa, nonostante sia stata macinata e sparsa su tutto il pianeta sin dalla sua formazione.

"Stavamo cercando di creare una replica della polvere marziana in laboratorio usando diversi tipi di ossido di ferro. Abbiamo scoperto che la ferridrite mescolata al basalto , una roccia vulcanica, corrisponde meglio ai minerali osservati dalle sonde spaziali su Marte", afferma l'autore principale Adomas Valantinas, un postdoc alla Brown University e precedentemente all'Università di Berna in Svizzera, dove ha iniziato il suo lavoro con i dati del Trace Gas Orbiter (TGO) dell'ESA, in una dichiarazione.

" Marte è ancora il Pianeta Rosso. È solo che la nostra comprensione del perché Marte sia rosso è cambiata. La principale implicazione è che poiché la ferridrite poteva formarsi solo quando c'era ancora acqua sulla superficie, Marte si è ossidato prima di quanto pensassimo in precedenza. Inoltre, la ferridrite rimane stabile nelle attuali condizioni su Marte."

Anche altri studi hanno suggerito che la ferridrite potrebbe essere presente nella polvere marziana, ma Adomas e i suoi colleghi hanno fornito la prima prova completa attraverso una combinazione unica di dati provenienti da missioni spaziali e nuovi esperimenti di laboratorio.

Hanno creato la replica della polvere marziana utilizzando una macchina di macinazione avanzata per ottenere una granulometria realistica equivalente a 1/100 di un capello umano. Hanno poi analizzato i campioni utilizzando le stesse tecniche utilizzate dalle sonde spaziali in orbita per effettuare un confronto diretto, individuando infine la ferridrite come la soluzione migliore.

"Questo studio è il risultato di set di dati complementari provenienti dalla flotta di missioni internazionali che esplorano Marte dall'orbita e a livello del suolo", afferma Colin Wilson, scienziato del progetto TGO e Mars Express dell'ESA.

L'analisi della mineralogia della polvere di Mars Express ha contribuito a dimostrare che anche le regioni del pianeta più polverose contengono minerali ricchi di acqua. Grazie all'orbita unica di TGO, che consente di osservare la stessa regione in diverse condizioni di illuminazione e angolazioni, il team è riuscito a ricavare le dimensioni e la composizione delle particelle, essenziali per ricreare le dimensioni corrette della polvere in laboratorio.

Anche i dati del Mars Reconnaissance Orbiter della NASA, insieme alle misurazioni effettuate a terra dai rover Curiosity , Pathfinder e Opportunity della NASA, hanno contribuito a dimostrare la presenza di ferridrite.

"Non vediamo l'ora di conoscere i risultati delle prossime missioni, come quella del rover Rosalind Franklin dell'ESA e del NASA-ESA Mars Sample Return, che ci consentiranno di approfondire ulteriormente le ragioni per cui Marte è rosso", aggiunge Colin.

"Alcuni dei campioni già raccolti dal rover Perseverance della NASA e in attesa di essere riportati sulla Terra contengono polvere; una volta che avremo riportato questi preziosi campioni in laboratorio, saremo in grado di misurare esattamente quanta ferridrite è presente nella polvere e cosa questo significa per la nostra comprensione della storia dell'acqua (e della possibilità di vita) su Marte."