Conto alla rovescia per la missione Mars Express

In effetti all'elenco manca la sonda giapponese Nozomi, che è stata lanciata qualche anno fa e che raggiungerà Marte in dicembre, quasi in contemporanea alla missione europea. Ci sono vari motivi per cui l'esplorazione di Marte è stata rilanciata, il primo dei quali è un'opportunità che ci offre direttamente la Natura.

Per condurre studi approfonditi di Marte è necessario utilizzare navicelle spaziali automatiche, che sono in grado di superare lo spazio interplanetario che divide la Terra da Marte, di inserirsi in orbita intorno a Marte e di osservarlo, così come i satelliti dedicati all'osservazione della Terra che sono in orbita intorno al nostro pianeta. Nel corso della prossima estate Marte sarà particolarmente vicino alla Terra: circa 56 milioni di km nel punto di massimo avvicinamento. Un fenomeno che è dovuto all'ellitticità delle orbite dei due pianeti e che si ripete solo ogni 27 anni. Tanto che circa 27 anni fa erano state le sonde Viking della NASA a dominare la scena. Dunque è un'occasione ghiotta che l’Agenzia Spaziale Europea non si è lasciata sfuggire.

Gli scopi della Mars Express sono ambiziosi: inserirsi in orbita intorno a Marte per osservarlo dallo spazio, ma anche lasciar cadere sulla sua superficie un piccolo robot, il Beagle2. In definitiva che cosa ci si aspetta dalla Mars Express?

I dati raccolti negli ultimi anni hanno evidenziato la presenza di formazioni del suolo che potrebbero essere stati scavati da acqua. E tuttavia le strutture osservate, come per esempio le valli, potrebbero essere state scavate sia da acqua allo stato liquido che da ghiaccio. Uno degli obiettivi della Mars Express è dare una risposta a questa domanda attraverso osservazioni molto dettagliate della superficie marziana. La sonda dell’ESA è dotata di una fotocamera, lo strumento HRSC, che riprenderà la superficie marziana con una risoluzione di circa 10 metri, con la possibilità di zoomare su aree più piccole portando la risoluzione a poco più di 2 metri. E questo può consentire di capire se certe strutture sono state scavate da acqua o da ghiaccio.

In ogni caso oggi in superficie non c'è traccia di acqua: Marte è un pianeta arido, se si esclude la presenza di ghiacci polari che però non contengono abbastanza acqua per spiegare le strutture viste. Dov'è finita quest'acqua? Questa è un altro obiettivo della missione dell’ESA: una delle ipotesi è che parte dell'acqua abbia trovato rifugio sotto la crosta marziana. E il radar MARSIS, a bordo della sonda e costruito da un team di ricerca dell'Università La Sapienza di Roma, è capace di scandagliare diversi km sotto la superficie di Marte, per identificare eventuali laghi di acqua allo stato liquido.

Ma se Marte ci appare oggi come un pianeta senza acqua come è possibile che abbia ospitato la vita in passato?

Il pianeta oggi si presenta come un ambiente ostile: la densità atmosferica è circa 1/100 di quella terrestre al livello del mare. Questo significa che l'atmosfera è estremamente tenue rispetto alla nostra. Con una pressione atmosferica così bassa, l'acqua allo stato liquido evaporerebbe immediatamente. Ma non solo: la superficie marziana è raggiunta dalla radiazione ultravioletta del Sole, che è in grado di bruciare le cellule. Inoltre la temperatura superficiale va dai 25 °C all'equatore agli oltre -130 °C del polo che si trova nell'emisfero invernale. Le escursioni termiche tra notte e giorno sono fortissime.

Ma se 4 miliardi di anni fa l'atmosfera di Marte fosse stata più densa di quanto misuriamo oggi, allora non solo Marte potrebbe essere stato ricco di acqua allo stato liquido, ma potrebbe esserlo stato abbastanza a lungo da permettere lo sviluppo della vita, almeno in forma primitiva. O comunque di mattoni chimici che servono alla vita, come per esempio gli amminoacidi. Spetta al robot Beagle2, che la sonda dell’ESA lascerà cadere sulla superficie marziana, il compito di analizzare il suolo marziano studiandone la composizione chimica.

Riassumendo: se Marte ha ospitato acqua allo stato liquido, come per esempio degli oceani, l'atmosfera marziana doveva essere più simile a quella terrestre di quanto non sia oggi. Ma che cosa avrebbe sconvolto Marte fino a farne il deserto arido che osserviamo oggi?

Marte ci appare privo di campo magnetico. La sua superficie è esposta a un bombardamento continuo di particelle di energia molto alta. Una delle ipotesi è che l'energia depositata dal vento solare e dai raggi cosmici abbia contribuito a far evaporare gran parte dell'atmosfera marziana. Un rischio che la Terra non corre, perché è dotata di un campo magnetico che devia la maggior parte delle particelle energetiche che avrebbero distrutto l'atmosfera marziana. Sulla sonda dell’ESA Mars Express è lo strumento Aspera che di occupa di queste analisi.

La realtà è che non conosciamo la storia di Marte, e anche sulla situazione attuale la nostra ignoranza è profonda: non sappiamo come la temperatura e la densità atmosferiche variano con la quota. E questo significa che non conosciamo la circolazione atmosferica, la direzione dei venti. Informazioni che saranno raccolte dallo strumento PFS messo a punto da un altro team italiano del CNR di Roma: PFS analizza l'atmosfera marziana cercando di misurare la presenza di CO2, dalla quale è possibile trarre informazioni circa la temperatura alle varie quote e da questa avere indicazione proprio sulla circolazione atmosferica.