Un’ immagine della superfice Marziana.CREDIT: ESA
L’atmosfera di un pianeta, la sua composizione, ha radici profonde nei meandri del sottosuolo di un pianeta. Infatti il magma che si forma nel sottosuolo intrappola il carbonio nel cuore del nostro pianeta (come altri elementi chimici), per poi rilasciarlo quale gas quando la pressione diminuisce con il salire verso la crosta terrestre. Nel caso del pianeta Terra si trasforma in anidride carbonica favorendo quel fondamentale (finché non passa una certa soglia) effetto serra che permette al calore del Sole di rimanere intrappolato nella nostra atmosfera, rendendola decisamente più vivibile di tutti gli altri pianeti conosciuti.
Ma come questo processo sia avvenuto su altri pianeti, nel caso specifico Marte, è ancora da comprendere pienamente. Su questo interrogativo si sono cimentati gli autori di uno studio apparso sui Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Secondo i ricercatori della Brown University e della Northwestern University e della Carnegie Institution di Washington, nel passato di Marte il carbonio sarebbe rimasto intrappolato nel magma come ferro pentacarbonile e rilasciato infine in superficie come anidride carbonica o metano, entrambi gas, in particolare il metano, dal forte potenziale serra.
C’è però una differenza chiave nel processo avvenuto sulla Terra e quello che appare essere avvenuto su Marte e cioè l’alta o bassa percentuale di fugacità dell’ossigeno, cioè la quantità di ossigeno messo reso disponibile a reazione con altri elementi. Sulla Terrà la fugacità dell’ossigeno è molto altra, cosa che non è per altri corpi celesti. Come questo dato possa influenzare il trasferimento del carbonio è uno dei quesiti che si è posto lo studio.
Per dare una risposta i ricercatori hanno sciolto pietra vulcanica a pressioni, temperature e fugacità d’ossigeno differenti notando, grazie ad un potente spettrometro, che a bassa fugacità d’ossigeno più carbonio viene intrappolato nel magma in forma di ferro pentacarbonile, trasformandosi poi in metano e anidride carbonica.
In sostanza, ai primordi del pianeta rosso l’attività vulcanica che lo caratterizzava ha fatto si che dal sottosuolo il carbonio fosse trasferito in superficie sotto forma prevalente di metano a causa della bassa fugacità dell’ossigeno. In questo modo anche la sua atmosfera rarefatta poteva essere abbastanza calda da consentire all’acqua del primordiale pianeta rosso di rimanere allo stato liquido.