La Terra ha ancora ciò che Marte ha perso: il campo magnetico marziano è scomparso e con esso la possibilità di vita

    Mentre la Terra prospera grazie alla sua "armatura" magnetica, Marte ci mostra il destino di un mondo che ha perso il suo scudo. Senza la dinamo interna, l'atmosfera marziana è svanita sotto il vento solare, trasformando un pianeta vivo in un deserto gelato.

    Marte, a differenza della Terra, possiede un'atmosfera molto rarefatta, circa l'1% di quella terrestre. Un tempo ebbe un'atmosfera densa e ricca di acqua, ma la scomparsa del suo campo magnetico la avrebbe esposta al vento solare che l'ha letteralmente strappata via dal pianeta.
    Marte, a differenza della Terra, possiede un'atmosfera molto rarefatta, circa l'1% di quella terrestre. Un tempo ebbe un'atmosfera densa e ricca di acqua, ma la scomparsa del suo campo magnetico la avrebbe esposta al vento solare che l'ha letteralmente strappata via dal pianeta.

    Il confronto tra Terra e Marte è da decenni al centro dell’astrobiologia e della planetologia comparata.

    Sebbene oggi Marte ci appaia come un deserto arido, i dati raccolti dalle missioni internazionali, in particolare dalla missione MAVEN della NASA e dal Mars Express dell'ESA, dipingono un passato radicalmente diverso. Esiste un elemento invisibile, una vera e propria "armatura" geomagnetica, che ha segnato il destino divergente dei due pianeti: la magnetosfera.

    Il nucleo esterno e la dinamo terrestre

    Per comprendere perché la Terra sia protetta, dobbiamo guardare a circa 2.900 km di profondità. Il cuore del nostro pianeta è un sistema complesso che al centro ha un nucleo interno, una sfera di ferro e nichel che è solida nonostante le temperature elevatissime (che sfiorano i 5.500-6.000°C), unicamente a causa dell'immane pressione esercitata dalla colonna di materia sovrastante.

    Questa sfera è circondata dal nucleo esterno fluido, un oceano di ferro e nichel fusi spesso circa 2.200 km. Qui la pressione, pur elevatissima, non è ancora sufficiente a contrastare il calore che mantiene ferro e nichel fusi allo stato liquido.

    La magnetosfera funziona come vero e proprio scudo che impedisce alle particelle del plasma solare (vento solare) cariche ed energeticamente potenti e dannose di colpire l'atmosfera terrestre, proteggendola da miliardi di anni.
    La magnetosfera funziona come vero e proprio scudo che impedisce alle particelle del plasma solare (vento solare) cariche ed energeticamente potenti e dannose di colpire l'atmosfera terrestre, proteggendola da miliardi di anni.

    Questo metallo liquido è in costante movimento, alimentato dal calore estremo che sale dal centro. Tuttavia, il calore da solo creerebbe solo moti disordinati. È qui che interviene la rotazione terrestre: la forza di Coriolis imprime ai flussi verticali di metallo fuso un movimento a spirale, modellandoli in vortici ordinati e coerenti.

    Poiché il ferro liquido è un eccellente conduttore, il suo movimento a spirale attorno al nucleo solido genera correnti elettriche costanti che, per induzione, producono e mantengono il campo magnetico globale terrestre.

    È la cosiddetta dinamo auto-alimentata, un motore perpetuo che trasforma l'energia del movimento in uno scudo protettivo.

    Il "Motore Spento" di Marte

    Marte, pur possedendo una rotazione giornaliera simile alla nostra, ha subito un destino differente a causa delle sue dimensioni ridotte. Essendo grande circa la metà della Terra, il Pianeta Rosso ha disperso il suo calore interno molto più velocemente. Circa 4 miliardi di anni fa, questo raffreddamento precoce ha arrestato i moti convettivi nel suo nucleo.

    Marte, senza la protezione del suo campo magnetico ormai spento, non ha semplicemente "perso" la sua aria, è stato letteralmente "spogliato" della sua protezione gassosa dal Sole.
    Marte, senza la protezione del suo campo magnetico ormai spento, non ha semplicemente "perso" la sua aria, è stato letteralmente "spogliato" della sua protezione gassosa dal Sole.

    Senza il calore necessario a spingere il metallo fuso verso l'alto, la forza di Coriolis non ha più avuto flussi da "organizzare" in vortici. La dinamo marziana si è spenta e le correnti elettriche si sono esaurite, per questo motivo il campo magnetico planetario è svanito. In quel momento, Marte ha perso la sua capacità di rigenerare la propria difesa, restando vulnerabile all'ambiente spaziale.

    L'attacco del Vento Solare e l'erosione atmosferica

    Senza una magnetosfera a deviarlo, il vento solare, il flusso incessante di particelle cariche ad alta energia provenienti dal Sole, ha iniziato a colpire direttamente l'alta atmosfera di Marte. I risultati della missione MAVEN della NASA, pubblicati sulla rivista Science, hanno fornito la prova definitiva di questo fenomeno planetario.

    Le particelle solari colpendo direttamente le molecole dei gas atmosferici, le hanno scagliate o strappate dal pianeta rosso, disperdendole nello spazio.

    Marte non ha semplicemente "perso" la sua aria, è stato letteralmente "spogliato" della sua protezione gassosa dal Sole. La perdita di anidride carbonica e vapore acqueo ha causato il crollo dell'effetto serra, trasformando un mondo potenzialmente azzurro nel deserto con l'atmosfera rarefatta che osserviamo oggi.

    Il Differente Destino Geologico tra Terra e Marte

    Il destino di Marte è stato segnato non solo dal suo cuore, ma dalla sua intera struttura geologica, vittima delle dimensioni ridotte e di una storia evolutiva meno dinamica rispetto a quella terrestre. Mentre la Terra ha beneficiato dell'impatto colossale con il protopianeta Theia. L'evento, avvenuto circa 4,5 miliardi di anni fa, aumentò la massa del nucleo e fornito un immenso surplus di calore, fungendo da "ricarica energetica" per la dinamo.

    Marte è rimasto un sistema più isolato che ha dissipato le proprie risorse rapidamente. Senza questa spinta termica, il mantello marziano si è raffreddato "velocemente", portando alla formazione di una crosta spessa e immobile che ha arrestato la tettonica a placche e il vulcanismo globale.

    Privato della capacità di riciclare e rigenerare i gas atmosferici, e senza una dinamo attiva per proteggersi dal vento solare, Marte è passato dall'essere un mondo attivo a un "fossile planetario", dove l'assenza di moti interni ha condannato irreversibilmente ogni speranza di mantenere un'atmosfera densa.

    Le prove di un passato vitale: Acqua e Molecole Organiche

    Le tracce del passato di Marte sono scritte nella sua geologia. I dati raccolti dalla sonda Mars Express dell’ESA hanno confermato la presenza di antichi delta e letti fluviali, testimoni di un'epoca in cui l'atmosfera era abbastanza densa da permettere all'acqua di scorrere liquida, di avere un proprio ciclo sul pianeta.

    Il rover Perseverance della NASA all'interno del cratere Jezero. Grazie ai suoi strumenti di precisione, il rover ha analizzato campioni di roccia contenenti molecole organiche, i "mattoni della vita" che Marte ha smesso di proteggere dopo la scomparsa del suo scudo magnetico.
    Il rover Perseverance della NASA all'interno del cratere Jezero. Grazie ai suoi strumenti di precisione, il rover ha analizzato campioni di roccia contenenti molecole organiche, i "mattoni della vita" che Marte ha smesso di proteggere dopo la scomparsa del suo scudo magnetico.

    Recentemente, il rover Perseverance ha identificato nel cratere Jezero la presenza di molecole organiche (Nature, 2023). Questi elementi rappresentano i mattoni fondamentali della vita.

    La scoperta suggerisce che Marte possedesse gli ingredienti necessari per lo sviluppo biologico, ma che il suo eventuale processo evolutivo sia stato interrotto bruscamente dal blocco del suo scudo magnetico.

    Oggi il Pianeta rosso conserva un sottile strato atmosferico di CO2 che equivale ad appena l'1% di quello terrestre come densità. La stessa densità che troviamo nella nostra atmosfera a 35 km di quota.

    La Terra, invece, è riuscita a proteggere la sua atmosfera e con essa i processi biologici per miliardi di anni, grazie al suo nucleo esterno che continua a muoversi e a garantirci l'aria che respiriamo.