Il rover Curiosity della NASA ha trovato materiale organico conservato sulla superficie di Marte che suggerisce che il pianeta avrebbe potuto supportare la vita, così come nuove prove nell’atmosfera di Marte. 

Ieri durante la conferenza in diretta della Nasa è stato annunciato che il rover Curiosity della NASA ha individuato, conservate nel fango, delle molecole organiche su Marte e ha trovato prove che il metano nell’atmosfera sottile di Marte varia durante l’anno.

Implicazioni potenzialmente enormi

Afferma lo scienziato planetario Michael Mumma del Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, Maryland, che non è stato coinvolto negli studi: “Anche se né il metano né le molecole organiche sono segni di vita, le implicazioni per l’astrobiologia sono potenzialmente enormi.”

Le molecole organiche rinvenute contengono carbonio e idrogeno e possono includere anche ossigeno, azoto e altri elementi. Sebbene comunemente associate alla vita, le molecole organiche possono anche essere create da processi non biologici e non sono necessariamente indicatori di vita.

Ha dichiarato Thomas Zurbuchen, amministratore associato per la Direzione della missione scientifica presso la sede della NASA, a Washington: “Con queste nuove scoperte, Marte ci sta dicendo di continuare il corso e continuare a cercare prove di vita. Sono fiducioso che le nostre missioni in corso e quelle programmate riveleranno scoperte ancor più mozzafiato sul Pianeta Rosso.”

Ha detto Jen Eigenbrode del Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland, che è l’autore principale di uno dei due nuovi articoli scientifici dove vengono esposti i risultati: ” Curiosity non ha determinato la fonte delle molecole organiche. Sia che detenga un record di vita antica, sia cibo per la vita, o sia esistito in assenza di vita, la materia organica nei materiali marziani contiene indizi chimici sulle condizioni e sui processi planetari”.

Nel lontano passato marziano

Anche se oggi la superficie di Marte è inospitale, è evidente che nel lontano passato il clima marziano permetteva all’acqua liquida, un ingrediente essenziale per la vita così come la conosciamo, di affiorare in superficie. I dati del rover Curiosity rivelano che miliardi di anni fa, un lago d’acqua all’interno del Gale Crater conteneva tutti gli ingredienti necessari per la vita, compresi i componenti chimici e le fonti di energia.

Gale Crater era il sito di un antico lago su Marte, dice la NASA. Viene mostrata una simulazione

Ha detto Eigenbrode: “La superficie marziana è esposta alle radiazioni provenienti dallo spazio: sia le radiazioni che le sostanze chimiche aggressive distruggono la materia organica. Trovare molecole organiche antiche nei primi cinque centimetri di sedimento che è stato depositato quando Marte era abitabile, fa ben sperare per noi di apprendere la storia delle molecole organiche su Marte con missioni future che perforeranno più a fondo”.

Molecole organiche

L’astrobiologa Jennifer Eigenbrode e colleghi hanno analizzato dei campioni raccolti da una fanghiglia di 3,5 miliardi di anni fa che un tempo era parte di un antico lago e hanno trovato prove chimiche che accertano  la presenza di molte molecole organiche preservate nel lago. Curiosity ha perforato rocce sedimentarie, conosciute come mudstone, in quattro aree nel cratere di Gale. Questo mudstone si è formato gradualmente miliardi di anni fa dal limo che si accumulava sul fondo dell’antico lago.

I campioni di roccia sono stati analizzati attraverso il Sample Analysis at Mars (SAM), che utilizza un forno per riscaldare i campioni (oltre 500 gradi Celsius) per rilasciare molecole organiche dalla roccia polverizzata.

Il SAM misurava piccole molecole organiche che provenivano dal campione (frammenti di molecole organiche più grandi che non vaporizzano facilmente). Alcuni di questi frammenti contengono zolfo, che secondo Eigenbrode potrebbe averli aiutati a conservarli nello stesso modo in cui lo zolfo viene usato per rendere i pneumatici delle automobili più durevoli.

I risultati

I risultati indicano anche concentrazioni di carbonio organico dell’ordine di 10 parti per milione o più. Questo è vicino alla quantità osservata nei meteoriti marziani e circa 100 volte maggiore delle precedenti rilevazioni di carbonio organico sulla superficie di Marte. Alcune delle molecole identificate includono tiofeni, benzene, toluene e piccole catene di carbonio, come il propano o il butene.

Le molecole identificate nei campioni di Curiosity sono state trovate in rocce da un antico letto del lago, hanno spiegato l’autore principale e l’astrobiologo Dr Jennifer L. Eigenbrode

Nel 2014, Curiosity aveva già rilevato molecole organiche nelle rocce da una posizione nel cratere Gale. Il nuovo reperto, dai campioni perforati alla base di una montagna nel centro del cratere, mostra segni di molecole organiche più grandi e complesse di quante ne fossero state viste prima, incluse alcune che sono simili al carbone e allo scisto nero presenti sulla Terra.

Dice Eigenbrode: “C’era molta gente che non pensava che avremmo trovato materia organica usando il trapano sul rover Curiosity, perché scende solo di cinque centimetri.”

La superficie marziana è bombardata da radiazioni che possono rompere le molecole organiche. Il fatto che i prodotti organici sopravvivano in superficie significa scavare più a fondo potrebbe produrre ancora di più.

Il rover ExoMars dell’Agenzia spaziale europea, previsto per il lancio nel 2020, perforerà due metri in superficie.

Dice Eigenbrode “Questo apre la prospettiva che il rover possa trovare materiale organico meglio conservato e forse trovare biosignature.”

Rilasci di metano stagionali

Nel secondo articolo, gli scienziati descrivono la scoperta di variazioni stagionali del metano nell’atmosfera marziana nel corso di quasi tre anni di Marte, che è di circa sei anni terrestri. Questa variazione è stata rilevata dalla suite di strumenti Sample Analysis at Mars (SAM) di Curiosity.

Nel 2004, Mumma e colleghi riportarono la prima osservazione di enormi pennacchi di metano che venivano emessi nell’atmosfera di Marte ( SN: 14/02/09, p.10 ). Questi pennacchi, rilevati con telescopi terrestri, avevano concentrazioni di metano fino a 45 parti per miliardo.

Quella scoperta era entusiasmante, perché il metano non dura a lungo nell’atmosfera marziana prima che la radiazione ultravioletta proveniente dal sole la distrugga. Qualcosa doveva aver creato o rilasciato il gas mentre gli astronomi stavano guardando.

Sulla Terra, la maggior parte del metano è prodotta da creature viventi, quindi i pennacchi hanno sollevato la speranza che Marte sostenga la vita.

Tuttavia quando il rover atterrò sul pianeta rosso nel 2012, inizialmente non trovò metano ( SN: 19/10/13, pagina 7 ).

Viene indicato il percorso approssimativo del rover dal suo sbarco, identifica alcuni dei siti che ha studiato lungo il percorso, come “Yellowknife Bay“, “The Kimberley“, “Namib Dune” e “Murray Buttes” ; e indica le altre caratteristiche geologiche visibili nella scena, come il canale di Peace Vallis, un antico letto di corrente che scende dal bordo del cratere.

Afferma Christopher Webster, uno scienziato planetario del Jet Propulsion Laboratory della NASA a Pasadena, in California, e coautore del nuovo studio sul metano: “Inizialmente molte persone sono rimaste deluse e sconvolte”, ma nel 2014, dopo ulteriori ricerche, il team di Curiosity ha trovato tracce di metano, anche se molto meno di quanto previsto in base ai risultati precedenti ( SN: 1/10/15, pagina 11 ).

Ora, dopo due interi anni marziani (cinque anni terrestri) di osservazione, la squadra riferisce che la concentrazione media annuale di metano nell’atmosfera di Marte è di 0,41 ppb. Ma i livelli di metano sembrano aumentare e diminuire con le stagioni, da 0,24 ppb in inverno a 0,65 ppb in estate. I ricercatori hanno anche visto picchi di metano relativamente grandi, fino a circa 7 ppb, a intervalli apparentemente casuali.

Su e giù

Suggeriscono le misurazioni del rover Curiosity che i livelli di metano nell’atmosfera di Marte sembrano raggiungere il picco in estate e in autunno e il crollo in inverno e in primavera, Gli scienziati sospettano che il gas fuoriesce periodicamente dalla superficie marziana da un serbatoio sotterraneo.

Le lenti infiltrazioni da un serbatoio sotterraneo potrebbero spiegare sia il ciclo stagionale che i picchi, dice Webster. Le rocce superficiali potrebbero in gran parte resistere al metano in inverno e rilasciarlo quando riscaldato dal sole estivo. Occasionalmente, qualcosa nelle rocce poteva liberarsi, rilasciando scatti più grandi. Scenari simili si trovano sulla Terra.

Gli scienziati non possono dire cosa abbia prodotto il metano immagazzinato in primo luogo.

Dice Webster: “L’esistenza e il comportamento del metano su Marte rimane sconcertante. Mentre pensiamo che probabile sia prodotto abiologicamente [da un processo geologico], non possiamo escludere la possibilità di una fonte biologica o microbica”.

Conclusioni

Trovare del metano nell’atmosfera e dell’antico carbonio preservato sulla superficie marziana, dà agli scienziati la sicurezza di trovarne ancora di più con le future missioni con il rover Mars 2020 della NASA e il rover ExoMars dell’ESA (European Space Agency), sia in superficie che nel sottosuolo superficiale.

Ha detto Michael Meyer, scienziato capo per il Mars Exploration Program della NASA, presso la sede della NASA: “Ci sono segni di vita su Marte? Non lo sappiamo, ma questi risultati ci dicono che siamo sulla strada giusta”. 

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