Nuovi dati raccolti dal rover Curiosity della NASA suggeriscono che alcune zone del sottosuolo marziano potrebbero aver mantenuto condizioni e temperature favorevoli alla presenza di acqua liquida per milioni di anni, nonostante il raffreddamento del pianeta. Lo studio, pubblicato sulla rivista Science, identifica nell’ematite un nuovo indicatore mineralogico capace di ricostruire l’evoluzione climatica dell’antico Marte.
I ricercatori hanno analizzato 20 campioni di roccia prelevati da Curiosity a diverse altitudini all’interno del cratere Gale, il sito che il rover esplora dal 2012. Questo grande bacino da impatto conserva una lunga sequenza di strati rocciosi che registrano la storia ambientale del pianeta, dalle epoche in cui laghi e fiumi erano presenti in superficie fino alle condizioni più aride osservate oggi.
Utilizzando i dati dello strumento CheMin, progettato per identificare la composizione minerale delle rocce marziane, il team ha scoperto che i cristalli di ematite cambiano dimensione a seconda della profondità degli strati analizzati. Nei livelli più elevati, i cristalli risultano molto piccoli, inferiori a 10 nanometri. Negli strati più profondi, invece, raggiungono dimensioni fino a 65 nanometri. I ricercatori hanno anche osservato la presenza del minerale goethite negli strati superiori, e la sua assenza in quelli inferiori.
Queste differenze ci forniscono indizi sulle condizioni ambientali in cui i minerali si sono formati e trasformati nel tempo. Secondo gli autori, i risultati indicano che nel sottosuolo del cratere Gale erano presenti falde acquifere relativamente calde e stabili, capaci di persistere per periodi molto lunghi anche mentre il clima globale di Marte diventava progressivamente più freddo e secco.
Un archivio minerale della storia climatica marziana
L’ematite è da tempo considerata una delle prove più importanti dell’interazione tra acqua e rocce su Marte. Questo studio mostra però che il minerale può fornire informazioni ancora più dettagliate: la forma e la dimensione dei suoi cristalli conservano infatti una traccia delle condizioni ambientali presenti durante la loro formazione.
I ricercatori hanno interpretato i risultati osservando il rapporto tra ematite e goethite, due minerali ricchi di ferro che spesso si formano insieme in presenza di acqua. In condizioni relativamente fredde, la goethite può rimanere stabile. Quando invece le temperature aumentano e l’acqua mantiene un pH neutro o leggermente alcalino, la goethite tende a trasformarsi in ematite.
Lo stesso ambiente caldo e umido favorisce anche un processo chiamato maturazione di Ostwald, nel quale i cristalli più piccoli si dissolvono gradualmente permettendo la crescita di quelli più grandi. La presenza di cristalli di ematite più sviluppati negli strati profondi suggerisce quindi che queste rocce siano rimaste a contatto con acqua calda per tempi molto lunghi.
Secondo gli autori dello studio, i dati indicano che tali condizioni potrebbero essere durate fino a circa 4.7 milioni di anni. Si tratta di una scala temporale significativa, soprattutto considerando che il pianeta stava già attraversando una fase di raffreddamento climatico. Anche dopo la scomparsa di laghi e corsi d’acqua superficiali, il sottosuolo potrebbe quindi aver continuato a offrire ambienti relativamente stabili. E potenzialmente abitabili.
