Finalmente un team internazionale di ricercatori svela i processi di formazione di minerali idrati su Marte studiando i ghiacci dell’antartide. L’idratazione minerale fondamentalmente è una reazione chimica del tutto inorganica dove avviene aggiunta l’acqua alla struttura cristallina di un determinato tipo di minerale, creando così uno nuovo tipo che di solito prende il nome di idrato. In termini geologici invece, il processo di idratazione del minerale è molto conosciuto con il famosissimo nome di metasomatismo, ed è essenzialmente un vero e proprio processo che si verifica solo nel metamorfismo retrogrado. L’idratazione minerale inoltre accade nella regolite attraverso una conversione dei minerali silicati trasformandoli in minerali argillosi.
Sono disponibili due modi essenzialmente per ottenere i idrati minerali: il primo è quello che consiste nel convertire un ossido in un doppio idrossido, come nell’idratazione dell’ossido di calcio in idrossido di calcio. L’altro invece è quello di incorporare le molecole di acqua nella sua struttura cristallina che ha minerale, come avviene durante l’idratazione dei feldspati in minerali argillosi. Possiamo prendere come esempio cardine, delle strutture minerali come la montmorillonite, che sono capaci di includere quantità di acqua che può variare senza alcun tipo di mutamento significativo della sua struttura minerale.
Gli idrati minerali arrivano su Marte
Arriva dalle grandi profondità dei ghiacciai dell’Antartide la risposta ad uno dei quesiti che è stato per anni un vero rompicapo per gli scienziati: la presenza di acqua sul Pianeta Rosso – ovvero Marte -. Una ricerca internazionale condotta da molteplici ricercatori multinazionali, tutti uniti in un unico scopo tra Italiani, USA, UK e Hong Kong e guidata dal gruppo di Glaciologia dell’Università di Milano-Bicocca (Giovanni Baccolo, Barbara Delmonte, Valter Maggi) è stato in grado di poter identificare per la prima ed unica volta, la formazione dei minerale di jarosite nei ghiacciai Antartici. Il risultato che ne evince, prova a dar conferma di un’ipotesi dei sedimenti ricchi do jarosite trovati proprio sulla superficie di marte dal Opportunity della NASA. In sostanza sono legati alla presenza di grandi calotte di ghiaccio che sono state in grado di ricoprire praticamente una parte del pianeta rosso nella storia geologia passata. I risultati dello studio sono stati pubblicati sulla rivista “Nature Communications” (“Jarosite formation in deep Antarctic ice provides a window into acidic, water-limited weathering on Mars”).
La scoperta di estesi depositi di jarosite su Marte fu a suo tempo un traguardo scientifico fondamentale dato che la formazione di questo minerale richiede estremamente la presenza di acqua liquida; tuttavia, non era ancora del tutto chiaro come questi depositi si fossero creati. Una tra le tante spiegazioni che si possono trovare, che siano coerenti con le dimensioni e le caratteristiche di questi depositi considera la presenza sul pianeta Marte, di antiche calotte glaciali di dimensioni davvero considerevoli, ricche di polveri, in diverse regioni del pianeta. La suddetta ipotesi è riuscita a trovare conferma certa grazie ad un semplice studio fatto al laboratorio di Glaciologia EUROCOLD LAB con sede all’Università di Milano-Bicocca, il sincrotrone Diamond light Source (UK), ovvero l’istituto nazionale di Fisica Nucleare, L’università di Roma Tre e anche l?università di Hong Kong. Attraverso l’applicazione unità di diverse tecniche analitiche di ultima generazione come la spettroscopia di assorbimento di raggi-x, fluorescenza a raggi-x e la microscopia elettronica a scansione e trasmissione, è stata studiata la formazione dei cristalli di jarosite nella parte più profonda della carota di ghiaccio perforata nel sito di Talos Dome (Antartide Orientale). Questa perforazione, condotta dal professore Massimo Frezzotti del dipartimento di SCienze dell?università Roma tre, è riuscito a raggiungere una profondità nel ghiaccio di oltre circa 1600 m che conduce ad un intervallo tempo di almeno 300mila anni. Il ghiaccio è stato recuperato rispettivamente negli anni tra il 2004 e il 2007, proprio nell’ambito del progetto guidato dagli italiani TALDICE, finanziato dall’Unione Europea con il rispettivo supporto del Programma Nazionale di Ricerca in Antartide.
Il processo di formazione di minerali idrati in parole povere
I ricercatori sono riusciti a dimostrare che il meccanismo è capace di spiegare la formazione della jarosite a Talos Dome tramite la trasformazione chimica e mineralogica delle polveri minerali intrappolate nel ghiaccio profondo, oltre 1000 metri di profondità dove la temperatura è di più o meno -10°C. A queste determinate condizioni l’acqua allo stato liquido che serve per far avvenire la precipitazione della jarosite si può trovare anche in forma di soluzioni acide concentrate, dove il proprio punto di congelamento è di gran lunga inferiore alla temperatura di congelamento dell’acqua pura.
Spiega Massimo Frezzotti che I campioni di ghiaccio della perforazione di TALDICE oltre a ricostruire il clima di addirittura degli ultimi 300 mila anni hanno permesso di poter ipotizzare le condizioni climatiche di Marte nel lontano passato.
Afferma invece Giovanni Baccolo che la scoperta è destinata a rivoluzionare l’interpretazione dell’origine dei diffusi depositi che contengono jarosite su Marte. Nonostante al giorno d’oggi sembrano scomparsi via, gli antichi ghiacciai marziani e il pulviscolo minerale sembrano intrappolati dentro di loro lasciando così una vera e propria traccia geologica evidente su tutto il pianeta Rosso, così da testimoniare le vicende climatiche avvenute in un passato un pò remoto.
