Alla fine del 2013 e all’inizio del 2014, il rover Curiosity della NASA ha rilevato un picco inaspettato di metano su Marte, con livelli dieci volte superiori al normale. Dopo alcuni mesi, il picco è svanito. Da allora, Curiosity ha registrato altri sei eventi simili, ma le misurazioni globali del gas non sono riuscite a trovare nulla di conclusivo. La causa di questi misteriosi picchi di metano potrebbe essere una forma strana di vita extraterrestre, o potrebbe semplicemente trattarsi di chimica interessante. In ogni caso, qualcosa di strano sta accadendo sul Pianeta Rosso.
Il metano è relativamente semplice: è costituito da un atomo di carbonio legato a quattro atomi di idrogeno, e entrambi questi elementi sono incredibilmente comuni nell’universo. Su Marte, c’è abbondanza di carbonio — esso costituisce la spina dorsale dell’anidride carbonica, il principale componente dell’atmosfera sottile ma persistente di quel pianeta. L’idrogeno è anch’esso comune su Marte — e letteralmente ovunque nell’universo. Tuttavia, l’idrogeno è un elemento molto amichevole e di solito si trova legato in qualche altra molecola. Per produrre metano, quell’idrogeno deve essere liberato.
Fortunatamente, sulla Terra conosciamo già un processo per generare idrogeno libero. Quando l’acqua interagisce con rocce ricche di ferro e magnesio, l’ossidazione può rilasciare idrogeno. Uno di questi processi coinvolge l’olivina, un minerale ricco di ferro e magnesio. Quando olivina e acqua interagiscono, si verifica un processo chiamato serpentinizzazione. Il caso dell’olivina è particolarmente interessante perché è un minerale molto comune su Marte. Una volta libero, l’idrogeno può, nelle condizioni giuste, reagire con l’anidride carbonica attraverso un processo chiamato sintesi Fischer-Tropsch, producendo metano. Ma affinché tutto ciò funzioni, Marte ha bisogno di acqua liquida. Sebbene il pianeta fosse un tempo ricco d’acqua, come dimostrano gli alvei di fiumi prosciugati e l’erosione, ora è sicuramente molto secco. L’unico posto dove l’acqua liquida potrebbe esistere su Marte è in profondità nel sottosuolo, sparsa qui e là in crepe e fessure microscopiche, molto simile a quanto avviene nel mantello terrestre. Se l’acqua liquida esiste effettivamente sotto terra, allora quell’acqua potrebbe reagire con i minerali e rilasciare idrogeno. L’idrogeno potrebbe quindi reagire con l’anidride carbonica e produrre metano.
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Ma cosa potrebbe scatenare i repentini scoppi di metano misurati da Curiosity? Un processo puramente geologico ha difficoltà a produrre rapidi incrementi di metano, poiché Marte non è geologicamente attivo come lo è la Terra.
Quindi forse Marte è “vivo”. Certamente non c’è vita sulla sua superficie al momento, sebbene sia possibile che Marte sia stato sede di vita nel suo lontano passato. Se Marte ha ancora alcune creature viventi, queste devono trovarsi anche a profondità notevoli, lontano dalle nostre attuali osservazioni.
E quella vita marziana non potrebbe sopravvivere grazie alla fotosintesi, poiché la luce solare non riesce a penetrare a tali profondità. Né potrebbe utilizzare l’ossigeno, poiché non c’è abbastanza ossigeno libero su quel pianeta per sostenerla. Così, qualsiasi forma di vita nascosta non sarebbe come la maggior parte degli organismi viventi sulla Terra.
Ma per fortuna, la Terra ha una varietà così ampia di forme di vita che esiste una classe di organismi che potrebbe adattarsi all’ipotesi: i metanogeni. Questi microrganismi unicellulari hanno metabolismi molto strani — notoriamente, “mangiano” idrogeno ed espellono metano.
In questo scenario, i metanogeni prenderebbero il posto dei processi chimici per produrre metano su Marte. Come tutte le creature vive sulla Terra, avrebbero comunque bisogno di carbonio e avrebbero bisogno di acqua liquida per reagire con minerali ricchi di ferro per generare idrogeno liberato. Ma da lì, i metanogeni consumerebbero l’idrogeno e produrrebbero metano come gas di scarto. I brevi picchi di metano osservati su Marte tendono a seguire le stagioni, con la tarda primavera e l’inizio dell’estate che sembrano avere i livelli più alti di metano atmosferico. Anche se introdurre la vita come ipotesi per spiegare qualche mistero astronomico è sempre una possibilità azzardata, in questo caso è un’ipotesi naturale, poiché molti organismi viventi rispondono naturalmente ai cambiamenti stagionali.
Tuttavia, non ci sono altre prove di vita sul Pianeta Rosso. E non ci sono segni di altri prodotti di scarto dei metanogeni, come livelli eccessivi di etano. Quindi non si tratta di un caso chiaro per la vita su Marte. Inoltre, deve esserci qualche meccanismo per distruggere il metano su Marte tanto velocemente quanto appare. Anche se il metano è instabile nell’atmosfera marziana, i metodi attualmente accettati, come la dissociazione dell’Ub e l’ossidazione, richiedono secoli per manifestarsi. Pertanto, qualsiasi metodo che concepiamo per spiegare l’apparizione improvvisa di metano deve essere abbinato a un metodo per rimuoverlo.
Qualunque cosa stia accadendo su Marte, l’innalzamento e il ribasso stagionale del metano è un segnale che c’è molto di più da apprendere sul nostro pianeta vicino e che detiene molti segreti sotto la sua superficie.