Il 6 agosto 2012 - alle 7 e 32 del mattino ora italiana - il rover Curiosity atterrava sul Pianeta Rosso. Curiosity, che è alimentato da batterie nucleari e la cui missione costa circa 2,5 miliardi di dollari (1,88 miliardi di euro, quanto un bombardiere invisibile B2 Spirit), è stato progettato per esplorare la superficie di Marte, alla ricerca di tracce di vita.
Quali sono le scoperte più importanti collezionate finora?
1. Marte era adatto per la vita. Un tempo su Marte c'erano le condizioni chimiche sufficienti a garantire la vita... di microbi. Curiosity ha trovato carbonio, idrogeno, ossigeno, fosforo e zolfo - ingredienti chiave necessari per la vita - grazie all'analisi di rocce che, si suppone, si siano formate nell'acqua. Già dall'analisi del primo campione estratto dall'interno di una roccia si è scoperta la presenza di minerali argillosi e di tracce di sali: da questi indizi gli scienziati hanno avanzato la suggestiva ipotesi che una volta in quel luogo scorresse acqua dolce, forse persino potabile.
Un tempo Marte aveva un ambiente che avrebbe potuto ospitare la vita? Questa è la principale domanda a cui deve rispondere Curiosity. E tutti gli strumenti che ha a bordo sono pensati per dare questa risposta.
La risposta di Curiosity è sì. Il rover si è diretto in una zona ribattezzata John Klein e le analisi delle rocce hanno rivelato che acqua e altri ingredienti chimici della vita erano presenti in quella zona.
Gli strumenti per le analisi chimiche e minerali presenti sul rover hanno identificato la presenza di composti per dare origine a una forma di vita semplice. La presenza di zolfo, idrogeno, ossigeno, fosforo e carbonio è stata confermata durante l'analisi della roccia grigia trovata nel luogo ribattezzato John Klein. Tutti elementi chiave per la chimica prebiotica.
In una zona ribattezzata Yellowknife Bay, Curiosity ha trovato abbondanti indizi che il Cratere Gale fosse in passato un luogo dove c'era acqua, tendenzialmente adatta a ospitare la vita. L’acqua doveva essere né troppo acida, né troppo salata, insomma esattamente come ci si aspetterebbe per un ambiente vitale. Tuttavia non c’è alcuna prova che la vita sia esistita realmente. Almeno fino ad ora.
I campioni trovati nella località John Klein sono stati confrontati con quelli analizzati in un'altra zona, in quello che era il fondale di un antico lago. Ed è arrivata la conferma: nel passato marziano, l'acqua che scorreva poteva persino essere potabile!
2. Il letto di un fiume. Le rocce lisce e arrotondate trovate da Curiosity sembrano essere rotolate per chilometri. Assomigliano alle pietre di una strada rotta, con strati di roccia cementati tra loro. Che cosa potrebbero essere? Forse ciò che resta del letto di un fiume che scorreva costantemente e le cui acque erano poco profonde.
Come si formano i sassi lisci e arrotondati? Basta lasciarli a lungo in un fiume e ci penserà l'acque e il suo defluire.
In una zona ribattezzata Hottah, Curiosity ha trovato un tipo di ghiaia liscia e arrotondata che potrebbe essere stata creata da un corso d'acqua di un paio di chilometri. Qui c'era un ruscello? Gli indizi non mancano.
Alcuni affioramenti rocciosi fotografati dal rover mostrano i chiari segni della passata azione dell’acqua in questa zona, sotto forma di un fiume che, dopo aver scavato un gigantesco canyon, ha creato un vasto delta lasciando depositi su gran parte del fondo del cratere Gale. Su un lato della roccia si possono vedere agglomerati di ghiaia, tipici dei letti dei fiumi terrestri.
Su Marte non erano mai state fatte osservazioni così dirette dell’azione passata dell’acqua. La vera novità che ha lasciato tutti a bocca aperta, non è tanto la prova che c’erano fiumi su Marte, ma il fatto che le prove siano così ben esposte, chiare e ricchissime di geologia tutta da scoprire.
Sulla Terra, la roccia è rotta e sollevata dalle radici degli alberi (o dai bulldozer). Ma che cos'ha sollevato questo conglomerato sedimentario nel sito Hottah? Secondo gli scienziati potrebbe essere stato dal suo antico alveo dalla forza dirompente di un impatto di un meteorite nelle vicinanze.
Questo roccia ha le dimensioni di una pallina da golf e si staglia sopra un "letto" di ghiaia nel sito Hottah.
Per il team scientifico di Curiosity è l'indizio che il corso d'acqua che avrebbe creato queste rocce scorreva a circa 1m al secondo e arrivava fino al ginocchio di un uomo. E Curiosity sarebbe - ipoteticamente - stato in grado di guadarlo: l'acqua sarebbe arrivata a circa metà dell'altezza delle sue sei ruote indipendenti.
La zona ombreggiata a forma di ventaglio è il pendio in cui l'acqua avrebbe spinto detriti a valle. L'ovale nero indica invece l'area dove era previsto (ed è avvenuto) l'atterraggio di Curiosity. Sul terreno il rover ha trovato le prove del fatto che sì, nella zona, scorreva acqua.
L’indagine sull’acqua presente su Marte non è più incentrata tanto sulla domanda “c’era dell’acqua?”, ma su quanta ce n’era, come si muoveva e come era distribuita, che composizione aveva, per quanto tempo è durata sulla superficie marziana, che fine ha fatto e, infine, se c’erano le condizioni giuste perché contribuisse alla nascita della vita. Depositi come questi sono la chiave per trovare una risposta a queste domande fondamentali, e l’essere riusciti a trovarle così presto dà anche ragione agli scienziati che hanno spinto per la scelta del cratere Gale come destinazione di Curiosity.
3. Radiazioni pericolose! Uno strumento a bordo di Curiosity ha registrato le radiazioni accumulate durante il viaggio di andata verso Marte. Le notizie gli aspiranti esploratori non sono incoraggianti: in termini di radiazioni accumulate, recarsi su Marte equivale a subire una radiografia ogni 5-6 giorni per l'intera durata del viaggio (6 mesi circa). Troppo!
Il 26 novembre 2011 Curiosity partiva per un viaggio che, 253 giorni e 560 milioni di chilometri più tardi, l'avrebbe condotto sul Pianeta Rosso.
Lungo tutto il tragitto il RAD (Radiation Assessment Detector), un analizzatore di particelle energetiche delle dimensioni di un tostapane a bordo del rover della Nasa, ha misurato le radiazioni all'interno del Mars Science Laboratory, accumulando dati essenziali per le future missioni umane sul Pianeta Rosso.
Le notizie per i papabili astronauti non sono incoraggianti: «In termini di radiazioni accumulate, recarsi su Marte equivale a subire una radiografia all'intero corpo ogni 5 o 6 giorni» spiega Cary Zeitlin, scienziato del Southwest Research Institute, il laboratorio di ricerca responsabile del RAD.
Due sono i tipi di radiazioni da temere: i raggi cosmici galattici e le particelle energetiche solari.
I primi - come quelli emessi dalle supernove, nella foto - costituiscono una radiazione a lungo termine altamente energetica e difficile da schermare anche con uno scafo di alluminio progettato ad hoc.
Includono anche i cosiddetti ioni pesanti, nuclei atomici privi di elettroni particolarmente pericolosi per gli esseri umani.
Le particelle solari, associate a brillamenti o eiezioni di massa coronale, sarebbero invece più facilmente schermabili e rappresenterebbero, in un periodo di bassa attività solare come quello in cui è partito Curiosity, solo il 5% delle radiazioni totali.
Soltanto il tragitto di andata e ritorno esporrebbe i cosmonauti a una quantità di radiazioni pari a 0,66 Sievert (l'unità di misura ultilizzata in questo caso): l'esposizione alla dose di 1 Sievert è associata all'aumento del 5% delle probabilità di morire di cancro.
E questo senza contare il soggiorno sul Pianeta Rosso - almeno 500 giorni per ammortizzare il viaggio - che equivarrebbe a una dose extra di radiazioni.
Il RAD ha raccolto dati nel viaggio e continua a misurare le radiazioni anche su Marte. Le sue misurazioni aiuteranno la Nasa a progettare le nuove navicelle spaziali, come la Orion nella foto a destra, in modo da assicurare un maggior livello di sicurezza nelle missioni con equipaggio umano.
4. Niente metano? Curiosity ha annusato l'aria di Marte per un anno e non ha trovato metano. Non è una buona notizia per chi sperava di trovare subito tracce di vita: gli organismi viventi producono (anche) metano e trovarlo sarebbe stato un indizio (non una prova) in più della presenza, passata o presente, di una qualche forma di vita. Ma è presto per abbandonare l'idea: la ricerca continua!
Gli organismi viventi producono metano. Ma anche alcuni processi geologici. Anche le comete e alcuni meteoriti potrebbero portarlo dallo Spazio.
Trovare il metano su Marte non è dunque la prova definitiva che ci sia vita passata o presente anche sul pianeta rosso.
Potrebbe significare semplicemente che tra le rocce marziane e l'acqua stanno avvenendo delle interessanti interazioni chimiche. alcune interazioni chimiche davvero interessanti stanno accadendo tra le rocce marziane e acqua.
In questa tavola alcune delle possibili origini nell'atmosfera e nel sottosuolo del metano.
Alcune tracce di metano nell'atmosfera marziana sono state trovate utilizzando dei rilevatori terrestri. Al contrario, Curiosity non ne ha trovato neppure le tracce in un anno di osservazioni. Ma questo non significa che non ci sia. Potrebbe trovarsi soltanto in alcune regioni marziane o venire emesso soltanto in alcune stagioni (leggi).
La caccia continua.
Una volta nell'atmosfera, il metano si disperde rapidamente.
Il metano potrebbe essere originato da qualche tipo di attività geologica oppure biologica (microbi), ma le sue tracce si potrebbero disperdere prima che Curiosity riesca a "fiutarle". Intanto lo spettrometro laser della sonda - in questa foto durante un test - prosegue le ricerche.
Purtroppo Beagle 2, la missione europea destinata esclusivamente a studiare la presenza di metano su Marte, è fallita nel 2004.
Il Sample Analysis at Mars experiment o SAM è uno dei due laboratori portatili di Curiosity. Oltre ad averci fatto notare che Marte è rosso solo in superficie, ci ha anche fatto scoprire che miliardi di anni fa l'atmosfera marziana era più spessa e avrebbe mantenuto la temperatura del pianeta sufficientemente fredda da permettere la presenza di acqua allo stato liquido. Quanto sia stato lungo questo periodo e se al tempo c'era il metano sono domande a cui non c'è ancora una risposta.
5. L'ambiente è molto vario. Gli scienziati della Nasa non si aspettavano di trovare una così ricca varietà di ambienti geologici nei pressi del cratere Gale, dove Curiosity è atterrata. Il rover, al suo primo chilometro, ha trovato ghiaie, sedimenti vari, un insolito tipo di roccia probabilmente di origine vulcanica, dune di sabbia simili a quelle trasportate dall'acqua, fanghi argillosi e crepe piene di vene minerali. Tutti indizi di un passato acquoso su Marte.
Gli scienziati che studiano la geologia marziana (e terrestre) hanno scelto il cratere Gale come luogo dell'esplorazione di Curiosity per la sua conformazione geologica, ricca si differenti zone tutte accessibili dal rover. Scelta che si è rivelata azzeccata oltre ogni più rosea aspettativa.
Nei depositi analizzati finora dal rover, la ghiaia depositata va dalle dimensioni di granelli di sabbia a quelle di una pallina da golf. Alcune rocce sono molto spigolose, ma tante sono rotondeggianti.
Dalla forma si deduce che sono state trasportate e dalla dimensione che non potevano essere trasportate dal vento ma soltanto da un flusso d’acqua.” ha spiegato Rebecca Williams del Planetary Science Institute (PSI), membro del team di Curiosity.
Le scarpate alla base del monte Sharp continuano ad essere la destinazione principale per Curiosity. Lì sono stati rilevati dall’orbita diversi grandi depositi di argille e minerali ricchi di zolfo e questi potrebbero offrire la possibilità di trovare depositi di molecole organiche ben preservate, e questo è fondamentale per capire quali erano gli ingredienti a disposizione per una chimica prebiotica necessaria per la nascita della vita.
Curiosity ha trovato delle rocce striate con venature bianche e grigie. Queste venature rivelano che in passato su queste rocce l'acqua filtrava nelle fessure delle rocce. Una volta che l'acqua si è prosciugata ha lasciato il suo contenuto di minerali nelle fessure creando le venature di colore diverso.
I jet che hanno fatto levitare e appoggiare dolcemente il rover su Marte hanno scoperto queste rocce, chiamate Goulburn Scour. Sono il risultato di un conglomerato sabbioso che si è formato nel letto di un fiume milioni di anni fa.
La base del monte Sharp, la destinazione finale di Curiosity
