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Fu il vento solare a portare via l'atmosfera, l'acqua e il calore da Marte?

Il vento solare è costituito da particelle radioattive ed atomi che vengono costantemente emesse dal sole verso lo spazio esterno, in tutte le direzioni. Fatto interessante è che possiede anche una, se pur minima, pressione di spinta. Tra gli aspetto pratici del vento solare possiamo senz'altro menzionare come questa pressione ha motivato alcuni ideatori di veicoli spaziali a teorizzare una cosiddetta "vela solare".

Soffermiamoci invece su altri aspetti che il vento solare implica. Se, dunque, la pressione risulterebbe avere un valore quantificabile, è altresì vero che i suoi effetti possono influire in qualche modo persino l'atmosfera dei pianeti. Un fenomeno dovuto all'interazione tra il vento solare e la Terra lo si può osservare nelle aurore boreali, per fare un esempio. La domanda che a questo punto sorge è la seguente: è possibile che la pressione del vento solare sia in grado di spazzare lentamente l'atmosfera di un pianeta? Stando ad una recente teoria sembrerebbe che sarebbe possibile un fenomeno simile. Vediamo allora di capire meglio di che si tratta.

Da parecchi mesi la sonda Mars Express ci sta fornendo preziosi dati sul pianeta rosso. Uno dei dispositivi di bordo del satellite automatico si chiama ASPERA-3. Esso è in grado di rilevare quanti atomi di ossigeno e idrogeno, nell'atmosfera di Marte, subiscono l'azione da parte delle particelle del vento solare. Parte del dispositivo (hardware e software) è stato realizzato grazie all'I.F.S.I. di Roma (Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario) e all'Agenzia Spaziale Italiana. Stando quindi agli studi effettuati dal Team di scienziati, i cui risultati preliminari sono stati pubblicati recentemente su Science, sembrerebbe che il continuo bombardamento del vento solare sugli strati esterni dell'atmosfera di Marte possa aver prodotto una specie di fuga e dispersione di acqua e altre molecole verso lo spazio. Questo fenomeno sarebbe stato ben favorito se si presuppone che milioni e milioni di anni fa il vento solare era molto più intenso di oggi.

Così, in modo graduale, si innescò un meccanismo che portò lentamente Marte ad assumere non più l'aspetto di pianeta caldo e umido, con gli ipotetici mari, laghi e fiumi, bensì di un corpo freddo e sterile, come lo conosciamo oggi. Questo è stato il commento (citato da una fonte giornalistica) di Stefano Orsini, del Team IFSI: "Siamo particolarmente contenti di questo risultato. Si tratta di una metodologia applicata per la prima volta ai pianeti e dimostra le sue notevoli potenzialità nello studio delle atmosfere e dei complessi meccanismi che ne regolano l'evoluzione".

Poichè ASPERA-3 sta dando ottimi risultati sicuramente avrà un futuro nelle prossime esplorazioni tra cui Venere e Mercurio. Questo è quanto risulta. Certamente si tratta di un progetto molto incoraggiante e buono verso la tecnologia e la professionalità italiane.

Una teoria molto interessante, ma con un problema di base!

E' sempre buono incoraggiare l'analisi e la formulazione di ipotesi, perchè è grazie a questo che vengono a galla molto spesso elementi indispensabili alla corretta comprensione dei fenomeni che ci circondano. Confrontarsi con altre idee arricchisce il dialogo e l'acquisizione di validi contributi, atti alla stessa finalità.

Non c'è dubbio che questo fenomeno di lenta fuga potrebbe essere reale, e provocare una certa quantità di dispersione dei gas atmosferici. Restiamo allora nell'ambito delle teorie tradizionali sulla nascita del sistema solare e potremo renderci ben conto di un probabile paradosso evolutivo, molto serio!

La nascita del nostro sistema solare sarebbe iniziata circa 5 miliardi di anni fa, a partire da una nebulosa che stava collassando verso il proprio centro di massa; in questo modo si formava la proto-stella solare. Ovviamente, man mano che la nebulosa si contraeva, assumeva una sagoma discoidale, dovuta alla rotazione impressa dalla forza di gravità stesa su tutta la massa. La nebulosa aveva comunque una struttura formata da zone di diversa densità. Fu proprio in queste aree che, presumibilmente, si formavano i pianeti, allorchè vi erano questi settori più densi che poterono a loro volta collassare in ulteriori proto-masse minori.

In sostanza, i gas e i vari elementi venivano attratti in queste proto-masse dove vi era una maggior concentrazione di materia, favorendone l'accrescimento. Mentre le proto-masse si ingrandivano iniziavano gradualmente ad innescarsi reazioni termiche (dovute al loro stesso peso), gli elementi più pesanti precipitavano verso il centro, mentre quelli più leggeri tendevano ad emergere verso l'esterno del proto-pianeta. Sembrerebbe tutto abbastanza coerente nella sequenza di eventi, ma nel descrivere la probabile nascita del sistema planetario abbiamo trascurato un fattore assolutamente importante. il vento solare!

L'ipotesi formulata dal Team dell'IFSI deve essere applicata in modo altrettanto coerente. Se il vento solare è in grado di esercitare un piccola pressione di spinta e, inoltre, potrebbe spezzare alcune molecole relativamente semplici come l'acqua....quali saranno stati gli effetti del vento solare all'inizio del sistema solare, mentre era giovane? Se davvero miliardi di anni fa avevamo una situazione nella quale il vento solare era molto più intenso rispetto ad oggi, quali effetti avrebbe potuto esercitare sulle particelle della nebulosa che, in realtà, dovevano aggregarsi per formare i proto-pianeti?

Non dimentichiamo che stiamo parlando fondamentalmente di atomi di idrogeno, ossigeno, carbonio, azoto...e di vari elementi più pesanti, tra cui ferro, nichel ed altri...ma sempre atomi! Immancabilmente la pressione del vento solare tenderebbe anzitutto a spingere gli elementi più leggeri verso l'esterno, avremmo forti probabilità che certi legami molecolari difficilmente potrebbero verificarsi; avremmo oltretutto bassissime probabilità che si possa formare una singola proto-massa sul medesimo piano orbitale. E' assai più probabile che la costante pressione del vento solare tenderebbe a frammentare e rendere disomogenea la nebulosa solare, vicino al sole, anzi la spazzerebbe verso l'esterno!

La morale della favola è che i pianeti correrebbero il serio rischio di non nascere del tutto! Ed è proprio qui il paradosso: se il vento solare, così intenso, avrebbe dovuto lentamente spazzare l'atmosfera di Marte, tanto più avrebbe dovuto impedire la nascita dei pianeti stessi! Dovremmo allora applicare lo stesso modello alla Terra e a Venere. Sebbene la Terra, ed anche Venere, abbiamo una forza gravitazionale maggiore, è bene tener conto del fatto che, essendo più vicini al sole, ricevono (ed hanno sempre ricevuto) una quantità di radiazioni ben maggiore che Marte.

La realtà è che Venere, molto più vicino al Sole, possiede una spessa atmosfera! La sua densità al suolo è di 90 atmosfere terrestri. Dopo oltre 4 miliardi di anni, in teoria, sarebbe dovuta essere assai più sottile, ma così non è. Neppure la Terra ha subito delle dispersioni così grandi. Naturalmente occorre tener conto di altri fattori, quali il vulcanismo (gas che vengono immessi nell'atmosfera), evaporazione di acqua ed altri ancora....

E' assai più probabile che la dispersione dell'atmosfera di Marte, e dei suoi possibili oceani, vada attribuita ad altri eventi, ben più gravi e molto meno lontani nel tempo. Speriamo che le attuali missioni, nonchè le prossime future, su Marte possano darci ulteriori indizi per far luce sul passato di questo pianeta.