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Lo studio dei processi che hanno avuto luogo su Marte è di fondamentale importanza per gli scienziati terrestri, sia per comprendere il potenziale futuro del nostro pianeta, sia per valutare le prospettive di colonizzazione del pianeta vicino. L'analisi dei minerali presenti sulla superficie di Marte ha portato a ipotizzare che, miliardi di anni fa, il pianeta fosse caratterizzato da un clima caldo e umido, in contrasto con la precedente teoria che lo voleva freddo e con accumuli di ghiaccio.
Per decenni, gli scienziati hanno dibattuto sulla possibilità che Marte fosse abitabile in epoca preistorica. Si presume che Marte e la Terra si siano formati all'incirca nello stesso periodo, circa 4,5 miliardi di anni fa. Le nuove ricerche si concentrano sul cosiddetto periodo Noachiano nella storia geologica di Marte, che risale a un periodo compreso tra 4,1 e 3,7 miliardi di anni fa. In quel periodo, il Sistema Solare fu soggetto al cosiddetto Grande Bombardamento Tardivo, che portò alla formazione di grandi crateri sulla Luna, sulla Terra, su Mercurio, su Marte e su Venere.
Sulla superficie di Marte sono rimasti, da allora, due crateri da impatto: Ellada e Argyre, con un diametro di diverse migliaia di chilometri. Anche in un'epoca difficile come il periodo Noachiano, sulla superficie di Marte avrebbero potuto esistere grandi bacini d'acqua e fiumi, come suggeriscono le più recenti ricerche in questo campo. A quel periodo risalgono numerose tracce di ambienti acquatici sulla superficie del pianeta. Le condizioni climatiche di quel periodo rimangono un mistero, ma finora si sono formate due ipotesi. Una suggerisce che la superficie di Marte fosse per la maggior parte del tempo coperta da ghiacciai, che si scioglievano periodicamente a causa dell'impatto di meteoriti e delle eruzioni vulcaniche. L'altra, più recente, parla della presenza di un gran numero di bacini d'acqua, di un clima caldo e della quasi totale assenza di ghiacciai.
Le stelle, nel corso del loro ciclo vitale, diventano gradualmente più luminose. Nel periodo Noachiano dello sviluppo di Marte, il Sole era circa il 30% più debole, quindi riscaldava la superficie del Pianeta Rosso meno di adesso. Per mantenere su Marte un clima umido e caldo, l'atmosfera del pianeta doveva essere notevolmente più densa e ricca di gas serra come l'anidride carbonica. A una pressione atmosferica sufficientemente elevata, l'anidride carbonica tende a condensarsi e a formare nuvole, che riducono l'effetto serra. In questo scenario, l'ipotesi di un clima freddo con riserve d'acqua congelata sembra più plausibile.
Il rover Perseverance, inviato su Marte nel 2021, è stato fatto atterrare sul fondo di un grande lago prosciugato per studiare i depositi argillosi. I risultati dello studio dei campioni di caolinite ricca di alluminio qui rinvenuti hanno portato a ipotizzare che, nel periodo Noachiano, fossero stati esposti a intensi flussi d'acqua, anche di natura chimica. L'analisi della composizione chimica di queste rocce ha rivelato che erano impoverite di ferro e magnesio, ma ricche di titanio e alluminio. Gli scienziati hanno ipotizzato che tale esposizione all'ambiente acquatico potrebbe non essere stata causata da rari rilasci di acqua dai ghiacciai, ma dalla sua costante esposizione allo stato liquido a temperature positive. Le precipitazioni liquide in quel periodo su Marte erano molto intense, secondo l'ipotesi. A suggerirlo è l'analisi comparativa delle rocce argillose marziane e di quelle terrestri, che si sono formate in periodi della nostra storia caratterizzati da un clima caldo e umido. In tali condizioni, molto probabilmente su Marte esisteva una vita biologica molto diversificata. I periodi adatti alla sua esistenza su Marte potrebbero essere durati migliaia, a volte anche milioni di anni consecutivi.
L'anno scorso, Perseverance ha scoperto sul fondo del cratere Jezero campioni di rocce geologiche che si presume contengano prove dell'esistenza di forme di vita biologica su questo pianeta. Ora sono conservati in contenitori speciali, che dovranno essere riportati sulla Terra da future spedizioni sul Pianeta Rosso. Queste scoperte alimentano ulteriormente l'entusiasmo per la ricerca di vita extraterrestre e offrono nuove prospettive sulla potenziale abitabilità di Marte nel passato.
