Marte, uno studio giapponese scioglie l’enigma dei mirtilli blu

mirtilli marziani

C’è vita su Marte? Oggi probabilmente no, ma di sicuro in passato c’è stata acqua abbondante e anche un’atmosfera ricca di anidride carbonica. A fornirne la prova sono i “mirtilli marziani”, ovvero formazioni sferiche di un minerale a base di ossidi di ferro chiamato ematite, trovati sul Meridiani Planum, una pianura situata in prossimità dell’equatore di Marte. Sono state scoperte dalla NASA nel lontano 2004 ma solo oggi, grazie a un team di ricercatori giapponesi, è stato possibile determinare in quali condizioni ambientali si formarono circa 3,7 miliardi di anni fa. Lo studio è pubblicato sulla rivista Science Advances.

Cos’è l’ematite e cosa può dirci

L’ematite (Fe2O3) è un minerale di colorazione variabile dal grigio al rosso scuro, al rosso brillante, risultato di una serie di reazioni chimico-fisiche che si possono riassumere nel processo di cristallizzazione, cioè nel passaggio da un insieme di atomi disordinati a porzioni di materia ordinata. Ogni specie minerale dipende dalle caratteristiche dell’ambiente in cui si forma: temperatura, pressione e concentrazione dei diversi elementi chimici presenti. La presenza di un minerale in un dato luogo, quindi, fornisce informazioni sull’ambiente di formazione. È proprio per questo che i “mirtilli marziani potrebbero far luce sulle condizioni atmosferiche presenti un tempo su Marte.

Mirtilli terrestri e mirtilli marziani

mirtilli marziani
Formazioni sferiche di ematite terrestri (sinistra) e marziane (destra).

Sulla Terra concrezioni sferiche di ematite simili a quelle marziane (le quali però appaiono blu per la presenza di manganese, motivo per cui sono state chiamate simpaticamente “mirtilli”) sono state trovate in due posti: lo Utah meridionale (USA) sull’arenaria navajo, una roccia sedimentaria risalente all’era Giurassica, e in Mongolia sulla formazione rocciosa diDjadokhta, risalente al Cretaceo. A lungo gli scienziati hanno cercato di capire quale fosse la loro origine, il meccanismo e le precise condizioni in cui questi “mirtilli “ terrestri si sono formati. Grazie a Yoshida e al suo team di ricercatori questo enigma è stato risolto.

Lo studio dei mirtilli sul campo e in laboratorio

Utilizzando la diffrazione a raggi X (XRD) direttamente sul campo, il team di ricercatori giapponesi hanno trovato nei mirtilli terrestri la presenza in tracce di un altro minerale: la calcite (a base di carbonato di calcio, CaCO3) che, dunque, con alta probabilità è il precursore. A partire da questa prima scoperta, Yoshida e colleghi hanno provato a riprodurre in laboratorio il processo di formazione dei mirtilli terrestri mettendo a contatto rocce sedimentarie contenenti sfere di calcite con acqua acida ricca di ferro. E ha funzionato.

mirtilli marziani

Una volta entrata in contatto con il carbonato di calcio, l’acqua ha indotto la formazione di ossidi di ferro che, pian piano “rimpiazzando” il carbonato di calcio, hanno formato una “crosta” che in certe condizioni può dare luogo alle sfere di ematite. Ecco svelato il processo di formazione dei mirtilli terrestri. Ma anche i mirtilli marziani si sono formati così 3,7 miliardi di anni fa ?

Le prove dal rover Opportunity

La risposta affermativa è arrivata dal rover della NASA Opportunity, che ha individuato sul suolo marziano – nel Meridiani Planum minerali ricchi di solfato (che si formano in condizioni acide e ossidanti) e prove della presenza abbondante di acqua in un lontano passato. Due elementi che avrebbero reso possibile la formazione delle sfere di ematite, grazie alla percolazione di acqua acida nelle rocce sedimentarie. Questa scoperta non solo fornisce indicazioni sulle condizioni ambientali presenti su Marte nel tardo Noachiano (4,1 miliardi e 3,7 miliardi di anni fa) ma anche su quelle antecedenti: un’atmosfera densa di anidride carbonica, che avrebbe permesso la formazione di materiali a base di carbonato di calcio, la cui successiva dissoluzione avrebbe portato alla formazione delle concrezioni sferiche di ematite.

Ora bisogna tornare su Marte

Le sfere di ematite quindi possono essere considerate come le “reliquie” dei carbonati precursori e la prova di un’atmosfera primitiva su Marte più densa, più calda e più umida. Ad oggi non sono state ancora trovate tracce di rocce carbonatiche nelle aree marziane studiate. La prova definitiva per confermare questo modello di Yoshida per la formazione del mirtillo marziano sarebbe l’individuazione di resti di calcite in un’area di Marte in cui l’influenza dell’acqua acida era minima come ad esempio il cratere di Jezero. La speranza del gruppo è che gli strati sedimentari in questo sito conservino i carbonati che stanno cercando.

Riferimenti: Science Advances

5 Commenti

  1. Tutto bene, tranne questo:
    “A lungo gli scienziati hanno cercato di capire quale sosse la loro origine”

  2. Quale è la novità? Già ricerche di dieci anni fa hanno descritto il passaggio da carbonati di ferro a ematite in presenza di acque acide. Studi rivolti alla comprensione delle moqui delle arenaria Utah. Successive ricerche di Chan hanno anche provato che tale processo è favorito dalla attività microbica.
    Se invece guardiamo alle strutture interne delle blueberries marziane, esse hanno forme più complesse, non solo concentriche ma anche policentriche e avvolte in forma spirale. Una differenza che deve ancora trovare adeguate spiegazioni.

  3. XRF è X-ray fluorescence, non diffrazione; la diffrazione è XRD, che è in effetti quella che citano nell’articolo.

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