La meteorite di Lafayette rivela: c’era acqua liquida su Marte 742 milioni di anni fa

PLa meteorite di Lafayette conferma che esisteva acqua liquida su Marte 742 milioni di anni fa. La storia “terrestre” di questa roccia è curiosamente ignota, almeno nella parte relativa al suo ritrovamento. Prende infatti il nome dalla cittadina americana presso cui secondo la testimonianza di uno studente intento a pescare sarebbe caduta nel 1919. Ma si tratta di un resoconto privo di conferme decisive.

La vicenda assume contorni chiari a partire dal 1931, quando il frammento lungo circa 5 centimetri per un peso di circa 800 grammi venne riscoperto in un cassetto presso la Purdue University. Negli anni 70 uno studio ne rivelò la composizione chimica e le somiglianza con il meteorite di Nakhla, da cui prende il nome una classe di meteoriti.

Le nakhliti sono rocce ignee ricche di augite oltre all’olivina, formatesi da magma basaltico circa 1,3 miliardi di anni fa. La loro età di cristallizzazione, confrontata con l’analisi dei crateri di diverse regioni su Marte, suggerisce si siano formate sulla grande struttura vulcanica di Tharsis, Elysium o Syrtis Major Planum.

Oggetto dell’analisi è un frammento della meteorite di Lafayette conservata presso lo Smithsonian

Già uno studio del 2017 aveva ristretto la loro origine ad almeno quattro diverse eruzioni verificatesi fra 1,4 e 1,3 miliardi di anni fa. Le nakhliti erano inoltre immerse in acqua liquida circa 620 milioni di anni fa e furono scagliate via da Marte circa 10,75 milioni di anni fa dall’impatto di un asteroide, precipitando poi sulla Terra nel corso degli ultimi 10.000 anni.

“Possiamo identificare le meteoriti studiando quali minerali sono presenti in essi e le relazioni tra questi minerali all’interno del meteorite.”, spiega la dottoressa Marissa Tremblay, professoressa associata presso il Dipartimento di Scienze della Terra, Atmosferiche e Planetarie della Purdue University nonché autrice principale del nuovo studio. “Le meteoriti sono spesso più dense delle rocce terrestri, contengono metallo e sono magnetiche. Possiamo inoltre cercare elementi come la crosta di fusione che si forma durante l’ingresso nell’atmosfera terrestre.”

“Infine, possiamo usare la chimica delle meteoriti (in particolare la loro composizione isotopica di ossigeno) per individuare il corpo planetario da cui provengono o a quale tipo di meteorite appartengano.”

Le missioni Viking fornirono dati preziosi sulla composizione dell’atmosfera di Marte

Negli anni 80 i ricercatori scoprirono che i gas intrappolati all’interno della meteorite Lafayette corrispondevano all’atmosfera marziana analizzata dalle sonde Viking della NASA a partire dal 1976. Gli studi rivelarono inoltre che i suoi minerali avevano interagito con l’acqua liquida durante la formazione. Ma non si sapeva quando si fossero formati questi minerali, particolare rivelato oggi dallo studio pubblicato sulla Geochemical Perspectives Letters.

“Datare questi minerali può quindi dirci quando c’era acqua liquida sulla superficie di Marte o nelle sue vicinanze nel passato geologico del pianeta.” continua Tremblay. “Abbiamo datato questi minerali nel meteorite marziano Lafayette e abbiamo scoperto che si sono formati 742 milioni di anni fa. Non pensiamo che ci fosse abbondante acqua liquida sulla superficie di Marte in quel periodo”.

“Riteniamo piuttosto che l’acqua provenisse dallo scioglimento del ghiaccio appena sotto la superficie chiamato permafrost, causato dall’attività magmatica che si verifica ancora periodicamente su Marte ai giorni nostri”.

Tremblay e colleghi hanno analizzato le variazioni nelle molecole di argon (datazione argon-argon) per determinare l’età più precisa della formazione dei minerali, tenendo inoltre in considerazione variabili quali il riscaldamento subito dalla meteorite durante l’impatto asteroidale 11 milioni di anni fa, gli effetti del lungo viaggio nello spazio e l’attrito con l’atmosfera terrestre: “Siamo stati in grado di dimostrare che nessuna di queste cose ha influenzato l’età dell’alterazione acquosa in Lafayette”.

L’acqua con cui interagirono le nakhliti come la meteorite Lafayette probabilmente derivava dallo scioglimento del permafrost

“La data esatta era controversa e il nostro lavoro stabilisce ne stabilisce una precisa alla presenza dell’acqua. Lo sappiamo perché una volta espulso da Marte il meteorite è stato bombardato da particelle di raggi cosmici nello spazio che hanno causato la produzione di alcuni isotopi in Lafayette”.

La conferma della data dell’interazione del meteorite con l’acqua liquida non chiarisce solo la storia passata di Marte. Gli stessi metodi possono funzionare anche su altri meteoriti trovati sulla Terra, o in campioni riportati da missioni su altri pianeti, lune e asteroidi.

“Abbiamo dimostrato un metodo efficace per datare i minerali di alterazione nei meteoriti, che può essere applicato ad altri meteoriti e corpi planetari per capire quando potrebbe essere stata presente acqua liquida”, conclude Tremblay.

Le meteoriti di cui è confermata l’origine marziana sono 392 al 15 novembre 2024 (fonte: The Meteoritical Society), suddivise nei tre sottogruppi shergottiti, nakhliti e chassigniti (meteoriti SNC, dall’iniziale di ciascun sottogruppo) in base alle caratteristiche oltre al caso anomalo di ALH 84001, roccia divenuta famosa negli anni 90 per la presunta presenza di tracce di antiche forme di vita marziana.

La ricerca Dating recent aqueous activity on Mars è stata pubblicata su Geochemical Perspectives Letters (novembre 2024).

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