Marte produce naturalmente sostanze chimiche tossiche: l'elettricità del pianeta rosso trasforma i sali in veleni

La chimica di altri mondi non sempre assomiglia a quella della Terra. Da noi molti processi sono ben compresi e dipendono spesso dall’acqua e dal calore. Marte, invece, è povero di entrambi in quantità significative, il che ha trasformato l’origine di alcuni suoi composti chimici in un tema di dibattito persistente all’interno della comunità scientifica.

Un nuovo lavoro guidato da Alian Wang e Neil Sturchio, ricercatori rispettivamente della Washington University di St. Louis e dell’Università del Delaware, propone un quadro innovativo per comprendere come avvengono le reazioni chimiche sul pianeta rosso. Lo studio è stato pubblicato di recente sulla rivista Earth and Planetary Science Letters e mette al centro un protagonista inatteso, ma familiare ai terrestri: l’elettricità.

L’enigma degli isotopi assenti

Da anni, diversi rover e orbiter hanno individuato sulla superficie marziana un squilibrio isotopico significativo. In termini semplici, si tratta di un rapporto anomalo tra diversi isotopi di uno stesso elemento. Su Marte, i cosiddetti isotopi “pesanti” di elementi comuni come cloro, ossigeno e carbonio risultano meno abbondanti di quanto indicherebbero i valori naturali attesi.

Il caso più evidente è quello del cloro-37, che risulta meno abbondante di 51 parti per mille rispetto alle previsioni. Un dato tutt’altro che trascurabile: il cloro è un componente fondamentale dei perclorati, composti altamente tossici che rappresentano una delle principali sfide per la possibilità di sostenere la vita — compresa quella umana — su Marte nel lungo periodo. Capire perché si verifica questo squilibrio è cruciale per pensare a come mitigarne l’impatto.

Le anomalie nel carbonio (11,4 parti per mille) e nell’ossigeno (22,8) sono meno marcate, ma altrettanto rilevanti. Entrambi partecipano alla formazione dei carbonati, minerali che per decenni sono stati interpretati come prove dell’esistenza passata di acqua liquida sulla superficie marziana.

Tempeste di polvere e scintille chimiche

Allora, che cosa sta provocando questi squilibri? La risposta, secondo lo studio, risiede nelle famose tempeste di polvere di Marte. Questi eventi, che in alcune stagioni possono coprire vaste aree del pianeta, generano vortici simili a tornado in miniatura.

Quando la polvere si solleva e le particelle si scontrano tra loro, si produce un accumulo di carica elettrostatica, simile a quello che si genera strofinando un palloncino sui capelli. Nell’atmosfera rarefatta di Marte, questa carica supera facilmente la soglia dielettrica, dando origine a piccole scariche elettriche, note tecnicamente come scariche elettrostatiche (ESD).

Secondo gli autori, queste scintille microscopiche sarebbero il motore di uno dei principali cicli chimici del pianeta.

Perclorati senza acqua

Per verificarlo, il team ha costruito diverse camere sperimentali, tra cui la Planetary Environment and Analysis Chamber (PEACh), progettate per simulare le condizioni marziane. Al loro interno hanno studiato come le comuni sali presenti su Marte reagiscano all’elettricità generata durante le tempeste di polvere.

Il risultato è stato netto: le ESD producono elettroni ad alta energia che interagiscono con l’anidride carbonica dell’atmosfera marziana, generando radicali reattivi come CO e O. Questi, a loro volta, si depositano sui sali di cloruro del suolo, ossidandoli e trasformando il cloro in perclorati. Il processo ne spiega l’origine, senza la necessità di acqua liquida.

Qualcosa di simile avviene anche per i carbonati, tradizionalmente associati ad ambienti umidi. Lo studio suggerisce che possono formarsi anch’essi a partire da semplici scariche elettriche durante le tempeste di polvere.

Implicazioni per l’esplorazione futura

I dati ottenuti si accordano meglio con le osservazioni effettuate sia in situ sia dall’orbita, in particolare con la minore presenza di isotopi pesanti. Le scariche agiscono come un “filtro”, favorendo la partecipazione di atomi più leggeri nelle reazioni chimiche rilevate da missioni come Curiosity o ExoMars.

Oltre a Marte, questo meccanismo potrebbe operare anche su altri corpi del sistema solare, come Venere, alcuni giganti gassosi o persino la Luna. Ma lascia anche un avvertimento chiaro: i perclorati continuano a formarsi ancora oggi. Non rappresentano un ostacolo insormontabile per l’esplorazione umana, ma sono un rischio che dovrà essere attentamente considerato.

E la storia non finisce qui. Gli autori anticipano già nuovi studi su come queste scintille invisibili potrebbero plasmare la chimica di altri mondi. Marte, ancora una volta, costringe a ripensare ciò che credevamo di sapere.

Riferimento della notizia

Neil C. Sturchio, et al. Isotope effects (Cl, O, C) of heterogeneous electrochemistry induced by Martian dust activities. Earth and Planetary Science Letters, Volume 676, 2026, 119784, ISSN 0012-821X, https://doi.org/10.1016/j.epsl.2025.119784.