Per la prima volta nella storia dell'esplorazione spaziale, gli scienziati hanno misurato le variazioni stagionali nelle quantità di gas che riempiono la sottile atmosfera sul Cratere Gale di Marte. I risultati sono sconcertanti: l'ossigeno si comporta in modo tale che gli scienziati non riescono a spiegare attraverso i processi chimici noti. Nel corso di tre anni marziani, uno strumento nel Sample Analysis at Mars (SAM) a bordo del rover Curiosity ha analizzato la composizione dell'atmosfera nel cratere Gale, confermando la sua composizione: il 95 percento del volume è costituito da diossido di carbonio, il 2,6 percento da azoto molecolare, l'1,9 percento da argon, lo 0,16 percento da ossigeno molecolare e lo 0,06 percento da monossido di carbonio. I dati hanno rivelato inoltre che le molecole si mescolano e circolano con i cambiamenti della pressione atmosferica nel corso dell'anno. Gli scienziati hanno scoperto che, mentre azoto e argon seguono un andamento stagionale prevedibile, l'ossigeno si comporta in modo diverso. La quantità del gas in atmosfera aumenta durante estate e primavera fino al 30 percento e poi riprecipita a livelli previsti in autunno. Un simile andamento si ripete ogni primavera, sebbene la quantità di ossigeno aggiunto all'atmosfera vari, a dimostrazione che qualche processo lo sta producendo e poi eliminando. "La prima volta che abbiamo osservato questo fenomeno, è stato assolutamente sconvolgente", spiega Sushil Atreya dell'University of Michigan, coautore dello studio pubblicato su Journal of Geophysical Research: Planets. Non appena individuato l'enigma ossigeno, gli esperti planetari hanno cercato di trovare una spiegazione, controllando dapprima l'accuratezza dello strumento utilizzato per misurare il gas, che è risultato perfettamente funzionante. Poi hanno considerato la possibilità che molecole di diossido di carbonio o di acqua rilascino ossigeno spezzandosi nell'atmosfera e provocando il picco rilevato. Ma questo processo avrebbe bisogno di una quantità di acqua 5 volte superiore rispetto a quella su Marte e il diossido di carbonio si scinde troppo lentamente per generare ossigeno in così poco tempo. E cosa potrebbe provocare il calo di ossigeno? La radiazione solare potrebbe spezzare le molecole di ossigeno in due atomi e poi trascinarli via nello spazio, ma gli scienziati hanno escluso anche questa possibilità. "Il fatto che il comportamento dell'ossigeno non sia perfettamente ripetibile ogni stagione ci fa pensare che non sia una questione che ha a che fare con dinamiche atmosferiche. Deve esserci qualche sorgente e dispersione chimica che non siamo ancora in grado di tenere in considerazione", spiega Melissa Trainer del Goddard Space Flight Center della NASA, a guida dello studio.Per gli scienziati che studiano Marte, la storia dell'ossigeno è curiosamente simile a quella del metano. Il metano si trova costantemente nell'atmosfera del cratere Gale in piccole quantità. La strumentazione di Curiosity ha rivelato che, mentre la quantità di metano aumenta e cala stagionalmente, sale a picco fino a circa il 60 percento nei mesi estivi, per ragioni inspiegabili. Il team si chiede se ci sia una chimica simile alla base delle insolite variazioni stagionali sia del metano che dell'ossigeno. Almeno occasionalmente, sembra che i due gas si comportino di pari passo. "Stiamo iniziando a vedere questa straordinaria correlazione tra metano e ossigeno, almeno per una buona parte dell'anno marziano", afferma Atreya. "Penso che ci sia sotto qualcosa. Ma non ho ancora una risposta. Non la ha nessuno". Ossigeno e metano possono essere prodotti sia biologicamente (da microbi) sia da reazioni chimiche tra rocce e acqua. Gli scienziati stanno considerando tutte le opzioni possibili e ritengono più probabili spiegazioni non-biologiche. Il team ha anche considerato il suolo marziano come sorgente dell'ossigeno extra: è noto, infatti, che il suolo è ricco di ossigeno, sotto forma di composti come il perossido di idrogeno. Gli scienziati continueranno a misurare i gas atmosferici in maniera da ottenere dati ancora più dettagliati nel corso di ogni stagione marziana. dell'ossigeno su Marte.