Oggi è un mondo arido, battuto da tempeste di polvere e sferzato da radiazioni intense. Eppure, miliardi di anni fa, Marte era molto diverso: fiumi, laghi e forse perfino oceani modellavano la sua superficie. Le immagini raccolte dai rover e dalle sonde orbitanti mostrano letti fluviali fossili, delta sedimentari e minerali che si formano solo in presenza di acqua liquida.

Missioni come Perseverance e Curiosity hanno documentato con precisione tracce geologiche di un passato umido. Dall’orbita, strumenti a bordo del Mars Reconnaissance Orbiter e della missione europea ExoMars hanno confermato la presenza di minerali idrati e antichi bacini lacustri.

La domanda, però, resta aperta: che fine ha fatto tutta quell’acqua?

Il mistero del rapporto deuterio/idrogeno

Per ricostruire la storia dell’acqua marziana, gli scienziati utilizzano un indicatore chimico fondamentale: il rapporto deuterio/idrogeno (D/H). Il deuterio è un isotopo più pesante dell’idrogeno e si trova in piccola percentuale nelle molecole d’acqua.

Quando l’acqua raggiunge gli strati alti dell’atmosfera, la radiazione ultravioletta del Sole può spezzarla. Gli atomi di idrogeno, più leggeri, vengono facilmente dispersi nello spazio dal vento solare. Il deuterio, più pesante, tende a restare più a lungo. Con il tempo, questo processo altera il rapporto D/H.

Su Marte, questo rapporto è oggi da cinque a otto volte superiore rispetto alla Terra. Tradotto: il pianeta ha perso enormi quantità di idrogeno, e quindi di acqua. Le stime suggeriscono che un tempo ci fosse abbastanza acqua da coprire gran parte della superficie con uno strato profondo centinaia di metri.

Le stagioni estreme del Pianeta Rosso

A differenza della Terra, Marte ha un’orbita molto più ellittica. Questo significa che la distanza dal Sole varia sensibilmente durante l’anno marziano. Le stagioni non sono quindi simmetriche: l’estate nell’emisfero australe coincide con il perielio, il punto più vicino al Sole, risultando molto più calda rispetto a quella boreale.

Per anni, la comunità scientifica ha ritenuto che la perdita significativa di acqua avvenisse soprattutto durante le estati australi. In quel periodo, le temperature più elevate e le tempeste di polvere favorirebbero il sollevamento del vapore acqueo verso gli strati alti dell’atmosfera, dove la radiazione solare lo distrugge.

Ma un nuovo studio sta ribaltando questa visione.

La “tempesta di razzi” che cambia tutto

I dati combinati di ExoMars, del Mars Reconnaissance Orbiter e della Emirates Mars Mission hanno documentato un evento straordinario: una tempesta di polvere di intensità eccezionale durante l’estate boreale dell’anno marziano 37 (2022-2023 terrestri).

Questa cosiddetta “tempesta di razzi” ha sollevato enormi quantità di polvere negli strati intermedi dell’atmosfera, riscaldandoli di circa 15 gradi Celsius. Normalmente, a quelle altitudini si formano nubi di ghiaccio che intrappolano l’acqua nelle regioni inferiori, impedendole di salire ulteriormente.

Ma con l’aumento della temperatura, queste nubi non si sono formate. Il risultato? Il vapore acqueo ha raggiunto l’alta atmosfera, dove è stato rapidamente distrutto dalla radiazione ultravioletta.

La sorpresa è che questo processo, ritenuto tipico delle estati australi, si è verificato anche nell’emisfero nord. E non in modo marginale.

Una perdita d’acqua che dura tutto l’anno

La scoperta suggerisce che il meccanismo di distruzione dell’acqua non sia limitato a una breve finestra stagionale. Le tempeste di polvere, in particolare quelle più intense, possono innescare la perdita d’acqua durante tutto l’anno marziano.

Se eventi simili si sono verificati più frequentemente in passato — magari quando l’inclinazione assiale del pianeta era ancora maggiore — la fuga dell’acqua potrebbe essere stata molto più efficiente di quanto stimato finora.

In altre parole, non sarebbe stato necessario un lento stillicidio limitato a poche stagioni favorevoli. Una sequenza di tempeste particolarmente violente potrebbe aver accelerato drasticamente il processo.

Un nuovo tassello nella storia climatica di Marte

La ricerca non risolve definitivamente il mistero, ma aggiunge un elemento chiave: la variabilità climatica e l’intensità delle tempeste di polvere giocano un ruolo centrale nella storia idrica del pianeta.

Comprendere questi meccanismi è fondamentale non solo per ricostruire il passato di Marte, ma anche per valutare la sua abitabilità antica. Se l’acqua è stata dispersa più rapidamente del previsto, le finestre temporali in cui il pianeta poteva sostenere condizioni favorevoli alla vita potrebbero essere state più brevi.

Il Pianeta Rosso continua così a raccontare una storia complessa, fatta di oceani perduti, atmosfere sottili e tempeste capaci di cambiare il destino di un mondo intero. E ogni nuova missione, ogni nuova analisi, ci avvicina un po’ di più alla risposta definitiva su come un pianeta potenzialmente blu sia diventato il deserto rosso che osserviamo oggi.

Foto di Bruno Albino da Pixabay