Il pianeta Marte, spesso descritto come l’ultimo baluardo nella ricerca di vita extraterrestre all’interno del nostro sistema solare, ha da sempre catturato l’immaginazione e l’interesse non solo della comunità scientifica, ma anche del grande pubblico. Nonostante i progressi delle missioni spaziali e il continuo accumulo di dati geologici e atmosferici, la questione della vita su Marte rimane uno degli enigmi più affascinanti e complessi. La superficie del pianeta rosso si presenta inospitale, con temperature estreme, un’atmosfera quasi inesistente e una costante esposizione a radiazioni ultraviolette e cosmiche che, in teoria, renderebbero impossibile la sopravvivenza di forme di vita come le conosciamo sulla Terra.
Tuttavia, un recente studio pubblicato su Communications Earth & Environment ha riacceso le speranze per l’esistenza di nicchie potenzialmente abitabili su Marte, non in superficie, ma al di sotto del ghiaccio polveroso presente nelle medie latitudini del pianeta. Lo studio, attraverso una modellizzazione dettagliata del comportamento del ghiaccio marziano in rapporto alla radiazione solare, ipotizza che, in determinate condizioni, questo ghiaccio potrebbe creare uno scudo protettivo dalle radiazioni dannose, offrendo allo stesso tempo un ambiente abbastanza illuminato da permettere il processo fotosintetico. Questa ricerca apre scenari inediti sull’astrobiologia marziana, suggerendo che i depositi di ghiaccio nelle medie latitudini del pianeta potrebbero essere la chiave per svelare il mistero della vita su Marte.
Marte: un pianeta inospitale ma con un passato promettente
Per comprendere appieno le implicazioni dello studio, è fondamentale analizzare il contesto ambientale di Marte. A differenza della Terra, che possiede un’atmosfera ricca di ossigeno e un campo magnetico che la protegge dalle radiazioni solari e cosmiche, Marte ha perso gran parte della sua atmosfera nel corso dei miliardi di anni, probabilmente a causa della cessazione della sua attività geologica interna e della conseguente perdita del campo magnetico globale. Questa perdita ha esposto il pianeta ai venti solari e alle radiazioni cosmiche, riducendo la sua atmosfera a un sottile strato composto principalmente da anidride carbonica (CO₂), con una pressione atmosferica che equivale a circa l’1% di quella terrestre.
Queste condizioni rendono Marte un luogo estremamente freddo, con temperature medie che si aggirano intorno ai -60°C, ma che possono scendere fino a -125°C durante le notti invernali nelle regioni polari. La combinazione di freddo intenso, esposizione diretta alle radiazioni e scarsità d’acqua allo stato liquido ha fatto sì che per decenni molti scienziati considerassero Marte un mondo arido e morto, incapace di ospitare anche la forma di vita più semplice.
Tuttavia, recenti scoperte hanno mostrato che Marte non è del tutto privo di acqua. Le sonde orbitanti e i rover che hanno esplorato la superficie del pianeta hanno individuato vaste riserve di ghiaccio sia ai poli che nelle regioni subpolari, e ci sono indizi che in passato grandi quantità d’acqua liquida scorressero sulla superficie, formando fiumi, laghi e forse oceani. Queste evidenze, unite alla possibilità che sotto la superficie ghiacciata esistano sacche d’acqua liquida, hanno riacceso il dibattito sulla possibilità che Marte possa ancora ospitare, o abbia ospitato in passato, forme di vita microbica.
La modellizzazione del ghiaccio polveroso: verso una zona abitabile radiativa
Lo studio condotto da Aditya Khuller e colleghi si inserisce in questo quadro di crescente interesse per le possibilità astrobiologiche di Marte. Gli scienziati hanno concentrato la loro attenzione sui depositi di ghiaccio presenti nelle medie latitudini marziane, dove il ghiaccio è mescolato a una quantità variabile di polvere, derivante dall’attività atmosferica e dalle tempeste di sabbia che regolarmente spazzano la superficie del pianeta. Utilizzando un modello matematico avanzato, gli autori hanno cercato di calcolare se, a determinate profondità, all’interno di questo ghiaccio polveroso potesse esistere una “zona radiativa abitabile“, un’area abbastanza protetta dalle radiazioni ultraviolette (UV) da permettere la sopravvivenza di eventuali microrganismi, ma anche sufficientemente esposta alla luce visibile da consentire il processo di fotosintesi.
Le radiazioni UV provenienti dal Sole rappresentano uno degli ostacoli maggiori per la vita su Marte. L’atmosfera rarefatta non fornisce alcun tipo di schermo protettivo, come avviene sulla Terra con lo strato di ozono, e la superficie del pianeta è costantemente bombardata da radiazioni nocive che distruggerebbero rapidamente il DNA di qualsiasi organismo vivente esposto direttamente. Tuttavia, un strato di ghiaccio sufficientemente spesso potrebbe agire da filtro, bloccando queste radiazioni dannose mentre permette il passaggio di una quantità sufficiente di luce visibile per sostenere il processo fotosintetico.
Il modello di Khuller ha preso in considerazione diversi fattori, tra cui la composizione e la struttura del ghiaccio, la quantità di polvere incorporata, e la profondità alla quale si potrebbe formare una zona abitabile. I risultati hanno mostrato che il ghiaccio molto polveroso, con un contenuto di polvere superiore allo 0,1%, bloccherebbe troppa luce solare, impedendo la fotosintesi. Tuttavia, in ghiaccio con una quantità di polvere inferiore, compresa tra lo 0,01% e lo 0,1%, potrebbe esistere una zona abitabile a profondità che vanno dai 5 ai 38 centimetri, a seconda delle dimensioni e della purezza dei cristalli di ghiaccio. In condizioni di ghiaccio più pulito, una zona abitabile potrebbe formarsi anche a profondità maggiori, tra 2,15 e 3,10 metri.
L’acqua liquida: una necessità per la vita
Uno degli elementi chiave per la sopravvivenza di qualsiasi forma di vita è l’acqua liquida, e anche su questo punto lo studio offre spunti interessanti. Le particelle di polvere presenti nel ghiaccio potrebbero, infatti, assorbire abbastanza calore da provocare occasionali scioglimenti localizzati, creando piccole sacche d’acqua liquida a profondità di circa 1,5 metri. Queste sacche d’acqua, seppur temporanee, potrebbero rappresentare un ambiente ideale per la sopravvivenza di microrganismi fotosintetici o altre forme di vita estremofile.
Le aree polari, a causa delle temperature estremamente basse, sono state escluse come possibili zone abitabili, ma nelle medie latitudini, dove le temperature sono più miti e la luce solare è più intensa, il fenomeno della fusione sottosuperficiale potrebbe verificarsi con maggiore frequenza. Questi risultati non solo ampliano la nostra comprensione del ciclo dell’acqua su Marte, ma suggeriscono che i depositi di ghiaccio esposti nelle medie latitudini marziane dovrebbero essere oggetto di particolare interesse per le future missioni di esplorazione.
Vita fotosintetica su Marte?
Una delle questioni più affascinanti sollevate dallo studio riguarda la possibilità che Marte possa ospitare, o abbia ospitato in passato, forme di vita capaci di fotosintesi. Sulla Terra, la fotosintesi è uno dei processi biologici fondamentali che ha permesso la comparsa e lo sviluppo di organismi complessi, e l’ossigeno prodotto dalle piante e dai cianobatteri fotosintetici ha trasformato radicalmente l’atmosfera terrestre, rendendola adatta alla vita aerobica.
Su Marte, tuttavia, l’atmosfera attuale non contiene ossigeno libero, e anche se esistessero organismi fotosintetici, questi non potrebbero contare su un ambiente simile a quello terrestre per prosperare. Tuttavia, è possibile che forme di vita microbica adattate alle condizioni marziane, in grado di utilizzare la CO₂ presente nell’atmosfera del pianeta per la fotosintesi, possano esistere al di sotto del ghiaccio. Tali organismi potrebbero sopravvivere in stato dormiente per lunghi periodi, riattivandosi solo quando le condizioni ambientali permettono la presenza di acqua liquida.
È importante sottolineare che la presenza di una zona teoricamente abitabile non implica automaticamente la presenza di vita su Marte. Gli autori dello studio sono stati chiari su questo punto, avvertendo che, sebbene i risultati suggeriscano che esistano le condizioni per supportare la vita fotosintetica, non vi sono prove dirette dell’esistenza di tali forme di vita.
