venerdì 4 luglio 2014

Un esperimento conferma che l'acqua liquida può esistere su Marte

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Pozza d'acqua liquida su Marte


Un esperimento conferma che l'acqua liquida può esistere su Marte : La fotocamera ad alta risoluzione Experiment High Resolution Imaging Science (HiRISE) a bordo della sonda della NASA Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) ha ripreso diverse volte quelle che potrebbero essere le tracce di un liquido in grado scorrere oggi sulla superficie di Marte per brevi periodi. Studi precedenti avevano associato alcuni comportamenti dei terreni terrestri più difficili al suolo ed alle condizioni ambientali marziane. Noi abbiamo scritto molte volte che anche nella storia delle immagini raw dei rover sembrano esserci le tracce di saltuari episodi di acqua in superficie, a seconda delle stagioni. Ora, un gruppo di ricercatori delllUniversità del Michigan ha dimostrato con un esperimento pratico, che alcune quantità di acqua allo stato liquido potrebbero formarsi sul pianeta nonostante le temperature rigide.

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Altra piccola pozza d'acqua su Marte

Experimental evidence for the formation of liquid saline water on Mars [abstract]
Evidence for deliquescence of perchlorate salts has been discovered in the Martian polar region while possible brine flows have been observed in the equatorial region. This appears to contradict the idea that bulk deliquescence is too slow to occur during the short periods of the Martian diurnal cycle during which conditions are favorable for it. We conduct laboratory experiments to study the formation of liquid brines at Mars environmental conditions. We find that when water vapor is the only source of water, bulk deliquescence of perchlorates is not rapid enough to occur during the short periods of the day during which the temperature is above the salts’ eutectic value, and the humidity is above the salts’ deliquescence value. However, when the salts are in contact with water ice, liquid brine forms in minutes, indicating that aqueous solutions could form temporarily where salts and ice co-exist on the Martian surface and in the shallow subsurface.

L'acqua allo stato liquido è uno degli ingredienti fondamentali per la vita come la conosciamo. La sua presenza attuale su Marte non è così promettente come, invece, lasciano sperare i grandi oceani sotterranei delle lune del nostro Sistema Solare ma il pianeta rimane, comunque, uno dei pochi posti dove gli scienziati hanno individuato segni promettenti. Anche alcune immagini scattate dal Mars Phoenix sembravano mostrare goccioline liquide depositate sulle gambe del lander.

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Ghiaccio d'acqua fotografato dal Mars Phoenix, appena sotto la superficie


Di fatto però, ad oggi, nessuno ha mai rilevato direttamente acqua liquida su Marte ( non è vero, n.d.b) anche se gli indizi ci sono tutti. Un passo fondamentale, quindi, è dimostrare che, nonostante il diagramma di fase sia piuttosto pessimista, l'acqua liquida su Marte può scorrere. Naturalmente non stiamo parlando di acqua pura ma di una sorta di salamoia salata, come spesso viene definita. I ricercatori hanno scoperto che un tipo di sale presente nel suolo marziano, il perclorato di calcio, può facilmente sciogliere il ghiaccio, trasformandolo in acqua (deliquescenza). Un processo simile a quello che vediamo in inverno sulle strade dove per sciogliere la neve e il ghiaccio viene sparso il sale.

Il perclorato di calcio, però, non sarebbe in grado di catturare il vapore acqueo presente in atmosfera, come invece altre teorie avevano suggerito. "Per me, la cosa più interessante è che ora posso capire come si sono formate le goccioline sulla gamba di Phoenix", ha detto Nilton Renno, professore di scienze atmosferiche, oceaniche e dello spazio che ha guidato la ricerca. Nel 2008 Renno fu il primo a notare le curiose sferette nelle immagini inviate dal lander. Per diverse settimane ne ha osservato l'andamento e le gocce sembravo aumentare e fondersi.

Ma a quei tempi, ancora non erano stati identificati sali sulla superficie di Marte, per cui nulla sembrava poter supportare l'ipotesi che quel liquido fosse acqua.
Phoenix, però, rilevò perclorato di calcio e i Mars Exploration Rover e Curiosity trovarono altre evidenze. Nel caso di Phoenix, Renno ritiene che i propulsori abbiano fatto saltare del terriccio e fuso il ghiaccio sottostante durante l'atterraggio. Gli schizzi di questa sorta di fanghiglia sarebbero arrivati sul lander e i sali in essi contenuti avrebbero permesso all'acqua di rimanere liquida. Il team ha ricreato proprio le condizioni ambientali durante l'atterraggio di Phoenix nei loro laboratori.

Nella regione polare settentrionale di Marte era primavera / inizio estate con temperature che variavano da -120 a -20 gradi Celsius. La pressione atmosferica oscillava intorno all'1% di quella terrestre e l'umidità relativa era variabile ma è stata fissata al 100% per la maggior parte degli esperimenti.
Gocce di acqua liquida si sono formate in pochi minuti quando i ricercatori hanno messo il perclorato di calcio direttamente su uno strato di ghiaccio di 3 millimetri di spessore, ad una temperatura intorno ai -73 gradi Celsius, ben all'interno delle tipiche temperaure marziane, soprattutto quelle rilevate da Phoenix nella regione polare del pianeta.
 Per confermare la presenza di acqua liquida è stata utilizzata la spettroscopia Raman.
Secondo la squadra, i risultati mostrano che su buona parte di Marte, alle alte e medie latitudini, l'acqua allo stato liquido può esistere per diverse ore al giorno, durante la primavera e l'inizio dell'estate. Secondo Renno, questo processo potrebbe essere responsabile dei fenomeni osservati dalle fotocamere della sonda MRO e potrebbe verificarsi anche appena sotto la superficie.
La vita microbica potrebbe esistere anche con episodi di acqua intermittenti.
Commento di Oliviero Mannucci: Non è proprio esatto quanto affermato in questo articolo. Sulla superficie marziana è stata fotografata acqua liquida, vedi foto in alto. Ma è stato tutto messo prontamente a tacere. Leggete l'articolo successivo uscito nel 2007.

"Acqua su Marte due anni fa"
Una scoperta che fa discutere

di LUIGI BIGNAMI


<B>"Acqua su Marte due anni fa"<br>Una scoperta che fa discutere</B>
SOLO per un caso le ruote del rover della Nasa Opportunity non si sono bagnate dell'acqua di Marte. Se fosse arrivato sul Pianeta Rosso un paio di anni prima, infatti, non avrebbe potuto solo raccogliere le testimonianze della presenza d'acqua in un tempo molto lontano, ma l'avrebbe potuta fotografare all'interno di un cratere nel quale il rover ha passato diversi mesi di studio.

La scoperta l'ha fatta il fisico Ron Levin, che lavora presso la Lockheed Martin in Arizona ed elabora le immagini che giungono da Opportunity e dal suo gemello Spirit, dal 2004 in missione sulla superficie marziana. Ron è figlio di Gilber Levin, lo scienziato responsabile degli esprimenti a bordo del Viking, il robot della Nasa che scese su Marte nel 1976.

La scoperta, se confermata, potrebbe avere un'eco senza confronti, perché nessuno si aspettava che ai nostri giorni fosse possibile trovare delle "pozzanghere" d'acqua su Marte. Che il Pianeta Rosso abbia del ghiaccio sia sulla superficie (vicino ai Poli) che sotto di essa un po' ovunque è stato accertato da tempo. E si ha anche la certezza che esistono dei brevi torrenti (la Nasa li chiama gullies) lungo le pareti di alcuni crateri che sono stati prodotti negli ultimi anni dall'improvvisa fuoriuscita di acqua. Spesso i canali di deflusso sono all'inizio piuttosto larghi (qualche decina di metri) e tanto più profondi quanto maggiore è l'inclinazione del terreno, per poi stringersi fin quasi a scomparire: un chiaro indizio che a produrli è una quantità di acqua liquida inizialmente molto consistente - si parla, in media, di 2500 metri cubi per ogni sorgente - ma che, strada facendo, tende ad esaurirsi assai velocemente in seguito a congelamento o per evaporazione, nelle condizioni della debolissima pressione atmosferica esistente oggi sul pianeta.

Bisogna considerare infatti, che, all'attuale pressione dell'atmosfera di 6,1 millibar (sulla Terra è di circa 1.000 millibar) presente sulla superficie di Marte, può esistere acqua liquida solo in un campo di temperatura molto ristretto, tra 0 e 10°C. Quando la temperatura supera i 10°C, l'acqua liquida diventa instabile e si mette a bollire violentemente, perdendosi come vapore nell'atmosfera.

Ma l'aver trovato anche indizi di acqua stagnante la cui presenza non risalirebbe che a un paio d'anni fa, dà ragione a chi ipotizza che l'acqua liquida possa esistere anche oggi in piccole e particolari aree del pianeta. Ma come è giunto Levin a tale conclusione? Spiega il ricercatore: "Utilizzando le immagini riprese in 3 dimensioni dal rover è possibile osservare che tra alcuni affioramenti di rocce vi sono delle scanalature ove è presente della sabbia. La mia ipotesi deriva dal fatto che tali depositi non presentano alcuna increspatura. La superficie è incredibilmente liscia e si trova tutta alla medesima quota. Se quella sabbia fosse lì da molto tempo, il vento l'avrebbe perlomeno increspata. L'unica spiegazione per la formazione di quel deposito è la presenza di acqua che vi doveva essere in quel punto non più di un paio di anni fa".

Ma poteva rimanere in quel punto per un tempo sufficientemente lungo da "liscare" il deposito di sabbia? Secondo Michael Hecht del Jet Propulsion Laboratory, non è da escludere, perché si potrebbe essere formato un microambiente che ha permesso all'acqua di resistere a lungo.

Le affermazioni di Levin, ovviamente, non sono state accettate da tutti gli scienziati della Nasa. Al momento vengono proposte spiegazioni alternative a quanto osservato.

Levin comunque, propone di far "grattare" la superficie del pianeta con le ruote del rover, perché, anche se oggi si trova a diversi chilometri di distanza dal cratere Endurance (dove sono state trovate le probabili testimonianze dell'acqua), non è da escludere che il ghiaccio sia pochi centimetri sotto la superficie. E allora in particolari ore del giorno, durante l'estate marziana, non è da escludere che sia il ghiaccio a sciogliersi e venire a giorno. Se ciò dovesse essere confermato la scoperta darebbe maggiore respiro alle ipotesi che vogliono che alcuni forme di batteri vivano anche vicino alla superficie del pianeta. 

Se volete approfondire ulteriormente l'argomento clikkate su questo link


Commento di Oliviero Mannucci: Se solo scavassero un poco, non solo troverebbero l'acqua liquida, ma anche diverse forme di vita, ma non lo fanno perchè sanno cosa li aspetta.

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