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Lo sai? Perché l'atmosfera di Marte è composta principalmente da anidride carbonica?
Marte è uno dei pianeti più affascinanti del sistema solare. Il suo clima unico e la sua composizione atmosferica hanno dato il via a innumerevoli esplorazioni e studi scientifici. Rispetto alla Terra, l'atmosfera di Marte è sottile e fredda ed è composta principalmente da anidride carbonica, che rappresenta circa il 95% della composizione. A differenza dell'ambiente stabile della Terra, i cambiamenti nel clima di Marte e la composizione della sua atmosfera mostrano come il pianeta si sta evolvendo, il che ha implicazioni di vasta portata per la ricerca di vita extraterrestre e la futura esplorazione umana.
L'atmosfera marziana è composta da anidride carbonica (95%), azoto molecolare (2,85%) e argon (2%), con tracce di vapore acqueo, ossigeno, monossido di carbonio, idrogeno e gas nobili.
La pressione atmosferica media su Marte è di 610 Pascal (circa 0,088 psi), che rappresenta solo lo 0,6% della pressione atmosferica terrestre. Questa sottile atmosfera non può supportare l'esistenza di acqua liquida sulla superficie di Marte, e questa rappresenta una delle maggiori sfide per trovare acqua su Marte. Tuttavia, gli scienziati ipotizzano che agli albori della storia di Marte la sua atmosfera potrebbe essere stata molto più densa di oggi, abbastanza da supportare l'acqua liquida.
La temperatura media della superficie di Marte è di circa -60 gradi Celsius e l'anidride carbonica nella litosfera si ghiaccia parzialmente durante l'inverno, provocando notevoli cambiamenti nella pressione dell'aria.
Durante il freddo inverno, la densità dell'atmosfera di Marte diminuirà di circa il 25%, il che metterà ulteriormente in risalto i cambiamenti stagionali su Marte. Ulteriori osservazioni hanno inoltre dimostrato che il clima su Marte sta cambiando rapidamente. L'intervallo di temperatura tra -75 e 0 gradi Celsius rispecchia le condizioni climatiche estreme diurne e notturne su Marte.
Sebbene l'atmosfera di Marte sia composta principalmente da anidride carbonica, il suo effetto serra è molto più debole di quello della Terra: solo 5 °C, mentre quello della Terra può raggiungere i 33 °C.
La ragione di questo fenomeno è la bassa densità dell'atmosfera marziana e il rarissimo contenuto di vapore acqueo. Inoltre, le frequenti tempeste di polvere e i mulinelli di polvere su Marte aggiungono un tocco di mistero a questo pianeta arido. Circa ogni 5,5 anni terrestri, Marte è soggetto a una tempesta di polvere circolare, che provoca cambiamenti radicali nel clima della sua superficie. Sebbene il meccanismo di formazione delle tempeste di polvere non sia ancora del tutto compreso, gli scienziati ipotizzano che possa essere in qualche modo correlato alla gravità dei due satelliti di Marte.
L'atmosfera marziana è ossidante e le reazioni fotochimiche nell'atmosfera ossidano la materia organica e la convertono in anidride carbonica o monossido di carbonio.
Sebbene la sonda ExoMars Trace Gas Orbiter non sia riuscita di recente a rilevare metano nell'atmosfera marziana, precedenti osservazioni ne hanno rilevato la presenza, aggiungendo un barlume di possibilità allo studio della presenza di vita su Marte. Tuttavia, l'interpretazione di questi dati sul metano è ancora oggetto di un acceso dibattito scientifico.
Evoluzione dell'atmosfera marziana e i suoi impatti
Con l'evoluzione di Marte, la massa e la composizione della sua atmosfera cambiarono radicalmente. Il clima più denso e caldo del periodo iniziale ha costituito la base per l'esistenza di acqua liquida su Marte. Tuttavia, secondo varie osservazioni e misurazioni della composizione atmosferica, l'atmosfera marziana è gradualmente cambiata nel corso della sua lunga storia geologica, in parte a causa della fuga e della perdita di componenti leggeri come l'idrogeno. Molti scienziati ritengono che un tempo l'atmosfera di Marte fosse abbastanza ricca da contenere acqua.
Il rapporto tra azoto e argon su Marte dimostra che la presenza di questi gas è strettamente correlata al processo di fuga selettiva in base alla massa.
Fenomeni come la fuoriuscita di azoto per diffusione e la fuoriuscita di idrogeno, uniti all'attuale velocità di fuga relativamente bassa di Marte, fanno sì che Marte stia ancora perdendo la sua atmosfera. Osservazioni condotte negli ultimi anni hanno dimostrato che la velocità di fuga dinamica dell'idrogeno è modulata dalle tempeste di polvere marziane, dimostrando la complessità delle interazioni climatiche su Marte.
Componenti principali dell'atmosfera marziana
Attualmente l'atmosfera di Marte contiene un'elevata percentuale di anidride carbonica. Tuttavia, a causa della bassa pressione e dell'insufficiente contenuto di vapore acqueo, l'effetto serra su Marte è molto debole. Sebbene il vapore acqueo svolga un ruolo importante nell'effetto serra della Terra, Marte è in grado di formare solo nubi simili di ghiaccio d'acqua.
L'atmosfera marziana contiene in media azoto (circa il 2,6%) e argon (circa l'1,9%); la presenza di questi gas è influenzata anche dalla storia geologica di Marte e dall'ambiente esterno.
Oltre all'anidride carbonica, all'azoto e all'argon, l'atmosfera marziana contiene anche tracce di ossigeno e vapore acqueo. La distribuzione stagionale del vapore acqueo ha rappresentato per gli scienziati un'importante scoperta nell'esplorazione del clima primordiale di Marte e nella sua eventuale idoneità all'esistenza della vita.
L'ambiente estremo di Marte e il suo clima unico lo rendono un oggetto di grande valore per la ricerca scientifica. Con il procedere delle future missioni di esplorazione, potremo davvero comprendere il passato e il futuro di questo pianeta rosso e trovare analoghi più lontani dell'umanità? Cosa stai esitando? Di?
