Un nuovo studio suggerisce che l’iniezione di nanopennacchi di ferro e alluminio nell’atmosfera marziana potrebbe indurre artificialmente il riscaldamento globale e quindi raggiungere una temperatura superficiale di oltre 10 gradi Celsius in pochi mesi. Adattata al fiorire della vita microbica, questa temperatura potrebbe costituire il primo passo verso un pianeta rosso abitabile, in particolare attraverso lo scioglimento del permafrost.

Le valli fluviali secche che punteggiano la superficie di Marte testimoniano il ricco passato idrologico del pianeta. Gli studi hanno dimostrato che molte correnti circolavano 600.000 anni fa, suggerendo che il pianeta era sul punto di diventare abitabile prima che il suo campo magnetico e la sua atmosfera svanissero. Nel corso dei successivi millenni, il pianeta divenne così freddo (-63°C in media) che la vita non riuscì più a stabilirsi.

È stato suggerito che il riscaldamento del pianeta sia la chiave per renderlo abitabile (un processo chiamato “terraformazione”). Infatti, nonostante la sua atmosfera sia costituita principalmente da anidride carbonica, è fragile. Il fatto è che il contenuto di anidride carbonica condensata o mineralizzata nell'atmosfera deve essere elevato per creare un effetto serra sufficientemente forte da riscaldare l'intero pianeta.

Sono stati proposti vari metodi per riscaldare la superficie di Marte e iniziare a riabilitarla. Ad esempio, uno studio ha suggerito di utilizzare piastrelle di gel trasparente per isolare l’energia termica. Tuttavia, questo metodo comporterebbe costi significativi e richiederebbe l’importazione di grandi quantità di materiali dalla Terra. Un’altra alternativa proponeva l’iniezione di gas serra sintetici (come i CFC) nell’atmosfera marziana. Tuttavia, ciò richiederebbe l’utilizzo di circa 100.000 megatoni di fluoro, un elemento raro nel suolo del pianeta.

Quindi un gruppo di ricerca dell’Università di Chicago, della Northwestern University e dell’Università della Florida Centrale propone un nuovo approccio di riabilitazione che utilizza materiali di base abbondanti su Marte. La disponibilità di questo materiale significa una fattibilità molto maggiore rispetto a quella delle tecniche proposte in precedenza.

Effetto riscaldante reversibile per più di 10°C

Il nuovo approccio del gruppo di studio si basa sull'utilizzo di aerosol composti da polvere che si trova naturalmente sulla superficie di Marte. Questa polvere proviene principalmente dalla decomposizione di minerali ricchi di ferro, che conferiscono al pianeta il suo caratteristico colore rosso-arancio. Poiché le particelle sono così piccole (1,5 micrometri di diametro in media), vengono trasportate dai venti fino a un'altitudine di 60 chilometri e rimangono permanentemente visibili nel cielo marziano.

L'aerosol di polvere marziana tende a raffreddare leggermente la superficie durante il giorno, a causa dei dettagli della sua composizione e della geometria delle particelle. I ricercatori del nuovo studio propongono quindi di modificarne la struttura in modo che possa immagazzinare calore invece di evacuarlo.

Per fare ciò, hanno sviluppato nanobarre di ferro e alluminio lunghe circa 9 micrometri, più o meno le dimensioni dei glitter disponibili in commercio. Le molecole sono appositamente progettate per intrappolare il calore e riflettere la luce solare sulla superficie, aumentando l’effetto serra sul pianeta. Nello specifico, la lunghezza d’onda riflessa dai nanotubi è circa la metà di quella della radiazione infrarossa termica ascendente, consentendo loro di interagire efficacemente con questa radiazione.

” Il modo in cui la luce interagisce con gli oggetti a bassa lunghezza d’onda è affascinante. È importante notare che le nanoparticelle sintetiche possono produrre effetti ottici ben oltre ciò che normalmente ci si aspetterebbe da particelle così piccole », spiega in A
Comunicato stampa dell'Università di Chicago Samana Ansari della Northwestern University, autrice principale dello studio, ha dettagliato la revisione Progresso della scienza. I ricercatori ritengono inoltre che sia possibile progettare nanoparticelle più efficaci nell’intrappolare il calore.

Tuttavia, per riscaldare Marte con successo dovrebbero essere iniettate milioni di tonnellate di queste particelle sintetiche. Tuttavia, questo requisito è 5000 volte inferiore a quello richiesto negli approcci precedenti. I calcoli dei ricercatori hanno dimostrato che se venissero rilasciati continuamente nell'atmosfera marziana in quantità di 30 litri al secondo, la temperatura del pianeta potrebbe aumentare di oltre 10 gradi Celsius in pochi mesi.

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Questa temperatura è sufficientemente elevata da rendere il ghiaccio liquido e possibilmente consentire alla vita microbica di prosperare. ” Ciò suggerisce che la barriera che impedisce alla temperatura di Marte di aumentare per consentire la comparsa di acqua liquida non è così forte come si pensava in precedenza “,” afferma Edwin Kite dell'Università di Chicago, autore corrispondente dello studio. Inoltre, il riscaldamento sarebbe reversibile, perché l'effetto serra indotto svanirebbe nel giro di pochi anni se la fornitura di particelle artificiali venisse sospesa.

Potenziale vita microbica che potrebbe aumentare l’ossigeno atmosferico

L'aumento della temperatura di Marte sarà solo il primo passo nel processo di riabilitazione, perché in questa fase la sua atmosfera rimarrà irrespirabile. Tuttavia, la vita microbica che può crescere nell’acqua liquida potrebbe aumentare gradualmente il livello di ossigeno nell’atmosfera, proprio come fece la Terra durante la sua formazione. D'altra parte, Marte contiene acqua e nuvole che possono condensarsi quando si riscalda e cadere in superficie sotto forma di pioggia.

Tuttavia, sono necessarie ulteriori ricerche per modellare accuratamente i diversi processi climatici che l’approccio del nuovo studio potrebbe avviare. ” I feedback climatici sono molto difficili da modellare con precisione », posiziona un aquilone. Ad esempio, al momento è impossibile sapere quanto velocemente la polvere prodotta dall’uomo si diffonderebbe nell’atmosfera marziana. ” Per implementare un progetto del genere, avremmo bisogno di più dati provenienti da Marte e dalla Terra, e dovremmo procedere lentamente e in modo reversibile per garantire che gli effetti funzionino come previsto. », conclude l'esperto.

fonte : Progresso della scienza