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12 Aprile 2015 SCIENZA
Giulia Murtas http://www.link2universe.net
Curiosity "Annusa" la Storia dell'Atmosfera di Marte
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Dopo aver concluso la sua esaminazione dettagliata degli strati rocciosi al sito di "Pahrump Hills" nel cratere Gale avvenuta questo inverno, Curiosity si dedica ad un nuovo esperimento per comprendere meglio la storia dell'atmofera marziana tramite l'analisi dello xenon, un gas nobile pesante.

Il Sample Analysis at Mars (SAM), strumento di Curiosity per l'analisi qualitativa dei campioni ha analizzato lo xenon presente nell'atmosfera del pianeta. Essendo i gas nobili chimicamente inerti e non reagendo con altre sostanze presenti "nell'aria" e sul suolo, essi sono ottimi tracciatori dell'evoluzione dell'atmofera. Lo xenon in particolare è presente nell'atmosfera marziana in quantità irrisorie e può essere direttamente misurato soltanto tramite esperimenti in loco come SAM.

"Lo xenon è uno strumento di misurazione fondamentale da utilizzare su pianeti quali Marte e Venere, poiché apporta informazioni essenziali per capire la storia dei primordi di questi pianeti e perché sono diventati così diversi dalla Terra" afferma Melissa Trainer, una degli scienziati che analizzano i dati di SAM.

Un'atmosfera planetaria è composta generalmente da vari gas, i quali a loro volta si suddividono in varianti dell'stesso elemento chimico chiamati isotopi. Quando un pianeta perde la propria atmosfera, questo processo influisce sulla frazione degli isotopi supestiti.

Lo xenon da questo punto di vista ci dice tantissimo: in natura infatti esiste sotto forma di nove differenti isotopi, con una massa atomica variabile da 124 (con 70 neutroni per atomo) a 136 (con 82 neutroni per atomo - il numero di protoni rimane lo stesso nei vari isotopi, altrimenti se cambiasse cambierebbe anche l'elemento chimico e non sarebbe più xenon!). Un particolare processo che rimuova gas dall'estremità superiore dell'atmosfera rimuove gli isotopi più leggeri con una velocità superiore rispetto a quella con cui porta via quelli più pesanti, lasciando una frazione di isotopi più massivi superiore a quanto non fosse in partenza.

Tramite le rilevazioni di SAM è stato ricostruito un periodo primitivo della storia di Marte, quando un vigoroso processo di espulsione dell'atmosfera stava portando via anche il pesante gas xenon, influendo sulle frazioni dei suoi isotopi. Il segno lasciato ha permesso di dedurre qualcosa di questa fase tramite inizialmente lo studio, avvenuto qualche decade fa, di piccole quantità di atmosfera marziana intrappolate in rocce pervenute sulla Terra sotto forma di meteoriti.

Prima di studiare lo xenon, SAM ha effettuato rilevazioni riguardo le frazioni dei due isotopi di un altro gas nobile, l'argon. Il risultato ha permesso di puntualizzare una perdita continua e protratta nel tempo di molta dell'atmosfera originale di Marte. Oltre a questo, prima di procedere con gli ulteriori studi sul gas nobile più pesante, sono stati effettuati mesi di cauti test in laboratorio presso il NASA Goddard Space Flight Center a Greenbelt (Maryland), tramite l'utilizzo di una fedele copia di SAM chiusa all'interno di una camera in cui è stato simulato l'attuale ambiente marziano.

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