Dal 2016 il Trace Gas Orbiter di ExoMars è in orbita intorno a Marte con il compito di studiare la composizione dell’atmosfera del pianeta. Sono stati presentati i primi risultati della missione presso la European Geosciences Union di Vienna durante una conferenza stampa appositamente dedicata. I dati raccolti sono frutto dell’analisi di un team internazionale che vede la partecipazione dell’Ingv, dell’Inaf e dell’Asi. I risultati, pubblicati da Nature e dall’Accademia Russa delle Scienze, riguardano le osservazioni della devastante tempesta di sabbia che ha interessato il pianeta lo scorso anno, una mappa dettagliata sulla presenza di acqua, ghiaccio e minerali idratati e la mancata rilevazione di tracce di metano, già individuate da altre missioni.
Gli strumenti a bordo – riporta Global Science – hanno dato il via alle misurazioni dei gas traccia nell’atmosfera marziana. Questi gas, occupano meno dell’1% dell’atmosfera e richiedono tecniche di rilevamento molto precise. In particolare, il metano è di grande interesse per gli scienziati perché può indicare la presenza di processi biologici: sulla Terra ad esempio il 95% del metano presente in atmosfera proviene appunto da processi biologici.
«La sonda Tgo – spiegano Giancarlo Bellucci e Giuseppe Etiope, i due ricercatori italiani dell’Inaf e dell’Ingv che hanno collaborato allo studio – attraverso i due spettrometri ad alta precisione Nomad e Acs, ha scandagliato l’atmosfera di Marte a varie latitudini da aprile ad agosto del 2018 non rilevando, in questa fascia spazio-temporale, il metano. Il gas potrebbe però esistere a concentrazioni inferiori rispetto a quelle rilevabili dagli strumenti (0.05 parti per miliardo in volume, o ppbv)». Questo risultato apre a nuove interpretazioni, solo apparentemente in contrasto con le rilevazioni effettuate dai telescopi terrestri, da Curiosity e Mars Express (ne abbiamo parlato nell’approfondimento #DeepSpace). Il metano una volta rilasciato nell’atmosfera di Marte, dovrebbe diffondersi velocemente ovunque, persistendo per alcune centinaia di anni. Nel dettaglio, il metano marziano sembra apparire e scomparire velocemente, suggerendo la presenza di un meccanismo di distruzione in grado di rimuovere efficientemente tale gas dall’atmosfera. Diversi meccanismi sono già stati proposti e alcuni di questi sembrano essere in grado di spiegare le variazioni spazio-temporali osservate. Tuttavia, si tratta ancora di risultati preliminari di simulazioni o di esperimenti eseguiti in laboratorio su campioni limitati, la cui validità e importanza statistica dovrà essere dimostrata da ulteriori studi.
Alcuni ricercatori considerano plausibile la variabilità della presenza di metano nell’atmosfera marziana. Il metano potrebbe essere prodotto all’interno del pianeta e potrebbe fuoriuscire solo da diverse zone dove sono presenti fratture, ad esempio. Un dato da verificare riguarda l’ipotesi del meccanismo di rimozione rapida del gas in atmosfera, che interesserà gli studi futuri. Nello specifico Tgo non rileva metano in concentrazioni al di sotto di 0.05 ppbv. Questo limite permetterebbe una bassa concentrazione di fondo e di conseguenza il metano verrebbe rilevato solo in prossimità della zona di emissione e in un periodo non troppo lontano dall’evento di rilascio.
Il metano non è stato l’unico protagonista delle analisi di Tgo. La sonda grazie ai suoi due spettrometri ha realizzato le prime misurazioni ad alta risoluzione dell’atmosfera marziana durante una tempesta di sabbia con il metodo dell’occultazione solare, osservando cioè come la luce del Sole viene assorbita nell’atmosfera, rivelando così la composizione chimica dei suoi costituenti. L’analisi approfondita ha permesso di ricostruire e la distribuzione verticale del vapore acqueo e dell’acqua semi-pesante (in cui uno dei due atomi di idrogeno è sostituito da un atomo di deuterio, una forma di idrogeno con un neutrone aggiuntivo) dalla prossimità della superficie marziana fino a oltre 80 km di altezza. I nuovi risultati evidenziano l’azione che esercita la polvere presente nell’atmosfera sul vapore d’acqua, così come la perdita di atomi di idrogeno nello spazio.
