Il cloro di Marte è figlio delle tempeste di sabbia

Una nuova ricerca di un team dell’Università di Washington svela nuovi dettagli sulla chimica dell’atmosfera marziana. Le tempeste di sabbia governano gli scambi di cloro tra la superficie e l’atmosfera, creando un vero e proprio ciclo per questa molecola. La scoperta potrebbe avere importanti ripercussioni sulla ricerca di tracce di vita passata.

Quando si parla del Pianeta rosso, le tempeste di sabbia sono senz’altro tra gli spettacoli più affascinanti e caratterizzanti cui possiamo pensare. Eppure, per via della loro complessità, sono anche tra i fenomeni marziani meno compresi. Di anno in anno, più accumuliamo osservazioni, più scopriamo nuovi particolari che le rendono intriganti e complesse.

Una nuova ricerca della Washington University in St. Louis rientra perfettamente in questo quadro: il team di ricercatori guidato da Alian Wang ha scoperto infatti un nuovo tassello che riguarda le tempeste, ossia che sono in grado di guidare uno scambio di cloro tra la superficie e l’atmosfera, qualcosa che in un certo senso ricorda un ciclo come quello che avviene per l’acqua sulla Terra.

Studi passati avevano misurato una concentrazione relativamente alta di cloro sulla superficie marziana, ipotizzando fosse legato ad attività vulcanica e idrologica nella storia passata del pianeta. Wang e colleghi hanno invece mostrato sperimentalmente che la chimica del cloro è ancora attiva su Marte ed è legata proprio alle tempeste di sabbia.

Il processo colpevole sembra essere quello di scarica elettrica generata dalle tempeste. Gli atomi di cloro vengono eccitati e rilasciati nell’atmosfera, poi si ridepositano sulla superficie e, in parte, percolano nelle profondità del terreno.

Wang e colleghi hanno replicato in laboratorio le condizioni di scarica elettrica delle tempeste marziane, all’interno di una particolare struttura adibita, la Planetary Environment and Analysis Chamber, per comprendere a fondo le interazioni chimiche tra la superficie e l’atmosfera. Nella camera i composti di cloro venivano ossidati dal processo di scarica elettrostatica durante le tempeste e inoltre venivano prodotti molti radicali liberi delle molecole atmosferiche. Le particelle di cloro venivano rilasciate dalla superficie, ricombinandosi e spostandosi tra la superficie e l’atmosfera in un vero e proprio ciclo chimico.

«Non è qualcosa che vediamo sulla Terra» dice Wang. «Le reazioni fotochimiche guidate dal Sole avvengono su entrambi i pianeti, ma su Marte ci sono anche le tempeste globali ogni due anni marziani, le tempeste regionali ogni anno, e i numerosissimi diavoli di sabbia su tutto il pianeta.»

L’elettrochimica, lo studio delle reazioni che avvengono a causa di forze elettriche, potrebbe quindi rivestire un ruolo molto più grande di quanto finora pensassimo nella chimica del Pianeta rosso. Non si tratta di una scoperta fine a sé stessa, perché potrebbe avere importanti ripercussioni sulla ricerca di tracce di vita passata. L’entità dell’attività chimica sulla superficie indica che se vogliamo cercare queste tracce, potremmo doverle cercare ben al di sotto della superficie, dove i processi elettrochimici si sono fatti sentire meno.

Articolo pubblicato su Media Inaf il 17 giugno 2020