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Metano su Marte: c’e’, non c’e’, c’era?

26 Set

Nella sezione:

Hai domande o dubbi

e’ stato richiesto un argomento molto interessante e attuale. Come potete vedere, si chiede un aggiornamento sulle ultime misure fatte da Curiosity, il rover che sta eplorando Marte, alla luce della notizia, tanto pubblicizzata, della concentrazione minore rispetto alle aspettative di metano. Come anticipato, si tratta di un argomento molto interessante e scientificamente importante. Purtroppo, anche questa volta, molti giornali e siti si sono lanciati in notizie eclatanti, senza pero’ spiegare in dettaglio qual e’ il significato di questo risultato, ma soprattutto cosa ci si aspetta per il futuro.

Per chi volesse maggiori informazioni sulla missione e sulle scoperte fatte, abbiamo parlato di Curiosity in questi post:

Curiosity: scoperta sensazionale?

– Curiosity e gli UFO

– Curiosity e gli UFO: dopo le foto, il video. 

Ecco la scoperta di Curiosity

Detto questo, e’ interessante ripercorrere la storia del metano su Marte, ragionando soprattutto su che cosa questa misura significihi.

Cerchiamo di ragionare insieme. Come sapete, a parte per il discorso ufo e avvistamenti vari che lascia il tempo che trova, uno degli obiettivi dell’esporazione spaziale e’, tra i tanti altri, quello di capire se c’e’ vita sugli altri pianeti del Sistema Solare o anche se in passato ci sono state le condizioni affinche’ una qualche forma di vita si sia sviluppata.

Fin qui ci siamo. Ogni qual volta si parla di condizioni adatte alla vita, qual e’ il primo parametro che viene citato? Ovviamente la presenza di acqua. Il motivo di questo e’ scontato per tutti e non c’e’ bisogno di replicarlo. Molte missioni osservative di Marte hanno dimostrato come in passato ci fosse molta acqua sul pianeta rosso. Addirittura sono stati ossservati i segni tipici lasciati da fiumi, laghi e mari, come solchi, ammassi di fanghi essiccati, letti di fiumi ormai asciutti, ecc. Inoltre, sulle calotte di Marte e’ presente ghiaccio. Queste distese hanno anche una variabilita’ stagionale cosi’ come avviene sulla Terra. Anche oggi ci sono evidenze di acqua in forma liquida, anche se in misura estremamente minore in superificie.

Bene, dunque su Marte c’e’ acqua. Questo significa che c’e’ vita? Assolutamente no. Per dirlo in termini matematici, la presenza di acqua sul pianeta e’ una condizione necessaria per sviluppare determinate forme di vita. Questa condizione non e’ pero’ sufficiente, cioe’ se c’e’ vita c’e’ acqua, ma non e’ vero il viceversa.

A questo punto, non avendo visto nessun marziano salutarci attraverso le telecamere dei rover, dobbiamo cercare qualche altro parametro. In questo caso, quello che possiamo vedere e’ se c’e’ metano in atmosfera.

Perche’ e’ importante la presenza di metano?

Prendiamo come esempio la Terra, dove non credo di dover dimostrare che c’e’ vita. L’atmosfera terrestre e’ molto ricca di metano. Da dove viene? Circa il 90% del metano che troviamo nella nostra atmosfera viene da forme vitali. Che significa? Una frazione viene dalla decomposizione di specie che rilasciano questo gas, mentre gran parte viene prodotto direttamente dal metabolismo di alcuni animali. Come sicuramente saprete, monitorare il metano nella nostra atmosfera e’ molto importante per via dell’effetto serra portato da questo gas. Uno dei contributi maggiori al metano viene dalla digestione delle mucche.

Detto questo, capite bene come la presenza di metano in atmosfera puo’ essere in qualche modo legato alla presenza di vita su un pianeta.

Fin qui ci siamo, ma torneremo su questi discorsi a breve per continuare a portare avanti il nostro ragionamento.

Prima di Curiosity, c’erano delle misure della quantita’ di metano nell’atmosfera di Marte? Certamente si, misure, anche se tra loro abbastanza discordi, venivano da osservazioni con telescopi da Terra e da satelliti in orbita intorno al pianeta rosso. Tra queste, vi erano alcune misurazioni che mostravano dati abbastanza entusiasmanti.

Senza troppi giri di parole, vi mosro un’immagine in falsi colori ottenuta partendo dai dati della sonda Mars Express nel 2004:

 

Metano nell'atmosfera di Marte. Fonte: Mars Explorer

Metano nell’atmosfera di Marte. Fonte: Mars Explorer

Cosa rappresenta? Le diverse colorazioni indicano la concentrazione piu’ o meno alta di metano nell’atmosfera di Marte. Come vedete, seguendo la scala in basso, ci sono dei punti che appaiono molto rossi, cioe’ con concentrazioni anche fino a 30 parti per miliardo (ppb) di metano.

Dunque? Su Marte c’e’ o c’era acqua, su Marte c’e’ metano quindi su Marte c’e’ vita!

Questo ragionamento potrebbe esssere azzardato e scientificamente non corretto. Come detto prima, sempre in termini matematici, avere acqua e’ una condizione necessaria, avere metano e’ una condizione necessaria, avere acqua e metano e’ una condizione necessaria, ma nessuna delle due, neanche simultaneamente, e’ una condizione sifficiente.

Non poter gridare alla scoperta del secolo, non significa non fare ricerca. L’evidenza di questi rilasci in atmosfera meritano di essere studiati in dettaglio per vedere se effettvamente sono sinonimo di vita oppure no.

Detto questo, cosa facciamo? Mandiamo Curiosity a vedere direttamente sulla superficie di Marte. Tra i tanti strumenti, il rover ha a disposizione spettrometri pensati proprio per misurare le concentrazioni di gas in atmosfera.

Cosa troviamo?

Come annunciato in questi giorni, Curiosity non ha trovato le concentrazioni sperata di metano. I valori misurati, ponderati su diverese analisi fatte in periodi diversi dell’anno marziano, hanno mostrato valori massimi intorno a 2 parti per miliardo, cioe’ molto meno di quello che si pensava e che e’ stato mostrato nei dati di Mars Express.

A questo punto, un po’ con l’amaro in bocca, cosa dobbiamo dire?

Molte fonti chiudono il discorso dicendo che non c’e’ vita su Marte, mentre altre si appellano al fatto che ci sono errori nella misura o che la vita c’era in passato.

Per ragionare su queste affermazioni e’ necessario riprendere il discorso metano in atmosfera.

Abbiamo detto che sulla Terra abbiamo una concentrazione di circa 1700 ppb di metano. I dati di Mars explorer mostravano picchi da 10-20 ppb. Confrontate tra loro i due numeri. Come vedete, sono profondamente diversi tra loro. Questo non deve portarvi fuori strada. Come detto prima, sulla Terra ci sono, ad esempio, le mucche, su Marte vi aspettate di trovare al massimo qualche batterio.

E’ vero pero’ che Curiosity sta osservando una frazione molto ristretta della superficie marziana, il cratere Gale. Per quanto esteso, questo campione non e’ rappresentativo di tutto il pianeta. Questa e’ una riflessione ragionevole. Notiamo pero’ che se ci fossero forme di vita batteriche, queste si dovrebbero sparpagliare per tutto il pianeta, non solo in determinati punti specifici. Tra l’altro, il cratere Gale e’ stato scelto per le sue proprieta’, per la presenza in passato di corsi d’acqua, insomma se c’e’ vita, dovrebbe essere anche in questo punto.

Torniamo pero’ ai dati di Mars Explorer. Su questa mappa abbiamo visto dei rilasci molto localizzati di metano, non certo un’atmosfera uniforme. Bene, proprio questa particolarita’, ci porta a pensare che il rilascio potrebbe essere causato da altro, non necessariamente da forme di vita.

Come anticipato, sulla Terra il contributo maggiore al metano in atmosfera viene, in qualche modo, da forme di vita. Queste pero’ non sono le uniche sorgenti di questo gas. Esistono processi geologici in grado di produrre metano e scaricarlo in atmosfera. Si tratta, nel nostro caso, di contributi minori rispetto a quelli delle forme di vita, ma comunque presenti e conosciuti. Se su Marte non c’e’ vita, ci potrebbero pero’ essere fenomeni analoghi, e questo spiegherebbe anche la minor concentrazione di metano in atmosfera. Altra ipotesi possibile e’ che su Marte sia presente “olivina”, un minerale che a contatto con l’acqua produce un altro minerale detto “serpentina”. In questo processo viene emesso metano. Abbiamo prove di questo? Certo, l’olivina e’ molto abbondante su Marte sia in superificie che nel sottosuolo. Perche’ pero’ in punti localizzati? Semplice, perche’ in quei punti ci potrebbero essere ancora serbatoi di acqua che sono andati in contatto con il minerale rilasciando metano.

Altra ipotesi che si sta facendo strada in queste ore e’ che oggi non ci sia vita su Marte, ma che magari ci fosse stata in passato.

Possibile questo? Come abbiamo visto, il metano prodotto in qualche modo arriva in atmosfera. Poi? Se il metano rimanesse stabile per sempre, allora sulla Terra, per fare un esempio, la sua concentrazione in atmosfera dovrebbe aumentare linearmente grazie ai continui apporti dagli esseri viventi. In realta’, il metano ha un tempo di vita abbastanza lungo, ma a causa della radiazione proveniente dal sole, viene scisso formando altri gas. La vita media di una molecola di metano in atmosfera e’ intorno a 300-400 anni.

Attenzione, allora e’ possibile che in passato ci sia stata la vita su Marte ed ora non c’e’ piu’ e anche il metano prodotto e’ scomparso. Questo non e’ del tutto vero dal momento che un organismo vivente produce metano ma anche un organismo in decomposizione produce metano. Inoltre, organismi decomposti nel sottosuolo, formano giacimenti di olii che non sono stai assolutamente osservati su Marte, pensate anche solo alla formazione di petrolio.

Detto questo, Curiosity non ha trovato la quantita’ di metano che ci si aspettava. I valori precedenti osservati, come visto rilasci localizzati, possono essere dovuti a fenomeni di natura geologica, che nulla hanno a che fare con la vita.

E’ altresi’ vero che Curiosity ha fatto le sue misure su una superficie ridotta di Marte e inoltre che si e’ limitata a raccogliere campioni a sua portata, cioe’ fino ad 1 metro di altezza da Terra.

Fatte queste considerazioni, la matassa non e’ ancora sbrogliata del tutto. Fatte salve le misure degli anni precedenti e queste di Curiosity, ci deve essere un processo non biologico che ha prodotto metano in atmosfera. Mi sento quasi di escludere del tutto che i rilasci osservati siano di natura biologica, ma questa e’ una mia considerazione personale.

Come studiare il problema?

Semplice, sono gia’ in fase di studio nuove missioni per Marte. La missione Exomars prevede nel 2016 la messa in orbita intorno al pianeta rosso di un satelite per misurazioni dei gas e nel 2018 due nuovi rover in superficie. Questa missione e’ gestita sia dalla NASA che dalla nostra ESA. Oltre a questo, il contributo italiano a questa missione e’ davvero notevole sia dal punto di vista della ricerca che di componentistica realizzata dalle nostre aziende.

Missioni di questo tipo potrebbero aiutarci a capire meglio l’origine del metano e dare una risposta definitiva sulla presenza o meno di vita su Marte.

Ultimissima considerazione, dire non c’e’ metano e’ equivalente a dire non c’e’ vita? Assolutamente no. Anche qui sulla Terra conosciamo diverse forme batteriche che non producono questo gas nel loro metabolismo. Questo ci fa capire nuovamente che questa non e’ una condicio sine qua non. Anche avere tantissimo metano non significa necessariamente avere vita. Pensate, ad sempio, a Titano, satellite di Saturno. Qui l’atmosfera e’ pregna di metano, ci sono laghi di metano, precipitazioni di metano, eppure, a nessuno verrebbe in mente di cercare la vita su Titano.

Come vedete, il discorso e’ sempre aperto, e, al momento, non possiamo certo escludere o dare per certa una qualche forma di vita su Marte. Le ricerche future potranno aiutarci a meglio comprendere questi aspetti o magari anche solo a capire se in passato si possano essere sviluppate forme di vita su qualche pianeta del Sistema Solare.

 

Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.

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Gelatina di Stelle in Inghilterra

25 Feb

In questi giorni, sta facendo molto discutere uno strano fenomeno apparso in Inghilterra e precisamente nel parco del Sommerset. Da quanto si legge, diversi testimoni avrebbero riportato l’apparizione di una misteriosa gelatina in terra la cui origine sarebbe del tutto sconosciuta. Inoltre, sembrerebbe che questo fenomeno non sia affatto nuovo, ma gia’ qualche anno fa la misteriosa gelatina avrebbe fatto la sua comparsa anche in Scozia. Ecco una foto scattata da alcuni testimoni:

La misteriosa gelatina comparsa in Sommerset

La misteriosa gelatina comparsa in Sommerset

Come vedete, si tratta di gelatina sotto forma di sfere abbastanza regolari e dal diametro di qualche centimetro. Le ipotesi che potete leggere in rete sono ovviamente del tutto fantasiose. Secondo alcuni si tratterebbe di un precursore sismico. Secondo queste fonti infatti, anche in Emilia, prima del sisma che tutti ricordano, sarebbe apparsa questa gelatina in prossimita’ dell’epicentro del terremoto. Altre ipotesi chiamano invece in causa fenomeni extraterrestri. La gelatina sarebbe apparsa in seguito a diversi avvistamenti di UFO nella zona, altri parlano di fenomeno successivo ad una pioggia di meteoriti, altri ancora invece vorrebbero la gelatina legata alle attivita’ di modificazione climatica operata mediante scie chimiche.

Come potete capire, tante ipotesi soprattutto rivolte ai principali argomenti catastrofisti e complottisti solo per aggiungere carne al fuoco. Ovviamente, in tutti gli articoli trovate scritto che qualche misterioso ricercatore, mai una volta che ci sia nome e cognome, avrebbe fatto analisi chimico-fisiche della gelatina ma non avrebbe trovato somiglianza con nessuna cosa di origine terrestre.

Cos’e’ in realta’ questa gelatina?

Questa sostanza viene anche detta “Star Jelly” o “Gelatina di Stelle”. Da qui capite il titolo di questo post. Secondo la credenza popolare, questa gelatina comparirebbe appunto dopo il passaggio di un meteorite o di una cometa. La gelatina assume una forma lucida e trasparente e tende a scomparire alcune ore dopo la sua formazione.

Ovviamente, stiamo parlando di folklore e di credenze popolari. Ad oggi, l’ipotesi piu’ accreditata per la formazione della Star Jelly e’ che sia dovuta ad un cianobatterio detto “Nostoc”. Questo batterio e’ presente in diversi terreni umidi come prati o rocce bagnate. Vive generalmente in colonie di migliaia di individui e forma strutture filamentose e gelatinose come quelle che abbiamo visto nelle foto precedenti.

Per completezza, vi dico che le geleatine trovate in diverse parti del mondo, molto probabilmente non avevano la stessa origine. Il caso scozzese, a cui abbiamo fatto riferimento prima, era certamente dovuto al Nostoc, come rivelato dalle analisi chimiche condotte. Quest’ultimo caso inglese invece, non credo sia dovuto al Nostoc dal momento che, almeno dalle foto, la gelatina sembra piu’ compatta e di dimensioni maggiori.

Ora, esistono diverse ipotesi oltre a quella del Nostoc. In realta’ non e’ corretto parlare di ipotesi dal momento che sono state rinvenute gelatine di origine diversa e tutte documentate a livello scientifico. Tra le diverse cause troviamo funghi (Exidia Nucleata), batteri (appunto il Nostoc ma anche altri), muschi (Micilago Crustaceae), alghe (Gloeocystis), ecc. Tutti organismi che, nella normale vita o a seguito di decomposizione, sono in grado di formare gelatine in terra come quelle viste.

Oltre a queste cause, ne esiste un’altra ancora poco dibattutta in rete, ma che con buona probabilita’ potrebbe essere all’origine della gelatina inglese, cioe’ uova di rana rigurgitate.

Cosa significa “uova di rana rigurgitate”?

Le rane depositano le loro uova in acqua o su terreni molto umidi. Queste uova sono avvolte da una gelatina che serve a proteggerle fino alla schiusura che avviene dopo circa 2 settimane. Come tutti sappiamo, quando le uova si schiudono, i nascituri hanno la forma di girini e nel giro di qualche giorno si trasformano poi in rane.

Durante il periodo tra la deposizione e la schiusura, le uova sono facile preda di diversi predatori. Se un predatore le individua, le mangia intere comprensive anche della gelatina che le avvolge. Questo guscio protettivo viene poi rigurgitato lasciando la sola gelatina priva dell’uovo che conteneva.

Questa e’ una foto di uova di rana, notate la straordinaria somiglianza con le foto inglesi:

Uova di rana coperte con la propria gelatina

Uova di rana coperte con la propria gelatina

Il meccanismo predatore-preda con le uova di rana e’ ampiamente documentato in natura. Se ancora non siete convinti della somiglianza con le uova di rana rigurgitate, vi mostro un’altra foto in cui si vede un ammasso di uova svuotato del suo contenuto e con la rana ancora in prossimita’:

Uova di rana

Uova di rana

Concludendo, e’ vero che allo stato attuale non sono ancora state fatte analisi sulla gelatina trovata in Inghilterra, ma e’ invece vero che questo fenomeno e’ apparso in diverse parti del mondo ed e’ ampiamente documentato. I diversi ritrovamenti pero’, presentano origini non sempre univoche, anche se ben comprese a livello scientifico. Come visto nell’articolo, all’origine di questa gelatina, molto spesso c’e’ il Nostoc, un cianobatterio organizzato in colonie avvolte da gelatina. In altri casi invece, le gelatine ritrovate erano dovute a muschi, alghe e batteri. A giudicare dalle foto, molto probabilmente il caso del Sommerset puo’ essere ricondotto a uova di rana mangiate da qualche predatore. Come visto infatti queste uova vengono deposte avvolte da una protezione gelatinosa del tutto simile a quella ritrovata nei prati inglesi.

 

Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.