I sali potrebbero essere un indizio della passata vita su Marte

La superficie di Marte all'interno del cratere Gale, ripresa da Curiosity. Credits: NASA

Bombardata per miliardi di anni dalle radiazioni, la superficie marziana presenta i resti di composti organici un tempo complessi, probabilmente anche sotto forma di sali, la cui origine potrebbe essere sia di natura geologica sia biologica.

Continua la ricerca su Marte per trovare molecole organiche, o frammenti di esse sotto forma di sali, in particolare acetati (CH₃COO⁻) e ossalati (C₂O₄⁻²) di ferro, calcio e magnesio, per confermare la teoria di un passato ricco di vita. Un recente studio NASA pubblicato sul Journal of Geophysical Research: Planets e guidato da James M.T. Lewis, ricercatore della Howard University di Washington DC e del NASA Goddard Space Flight Center, ha proposto due nuovi metodi per analizzare i dati trasmessi a Terra dal rover Curiosity, aggirando il fatto che il rover non è stato progettato per la ricerca dei sali organici.

Lo strumento SAM, ripreso prima dell’installazione sul rover Curiosity. Credits: NASA

Lo strumento SAM (Sample Analysis at Mars) di bordo, costituito da uno spettrometro di massa, un gascromatografo e uno spettrometro laser, scalda i campioni raccolti fino a 1000 °C e ne analizza i gas emessi. Molecole differenti rilasciano gas differenti a specifiche temperature, permettendo quindi ai ricercatori di stabilire la composizione iniziale del campione analizzato. Nel 2018 fece molto scalpore nella comunità scientifica l’annuncio della scoperta da parte di Curiosity di molecole organiche abbastanza complesse. La questione però è più articolata, in quanto i gas risultanti potrebbero essere prodotti anche da altri componenti del suolo marziano, quali per esempio i perclorati che già crearono un certo scompiglio durante l’analisi dei dati delle sonde Viking 1 e 2 alla fine degli anni ’70.

Replica in laboratorio delle analisi

Se sottoposti a ossidazione pirolitica (cottura) i sali organici, dopo aver esalato vari gas man mano che la temperatura sale, alla fine evolvono principalmente in due gas semplici: anidride carbonica (CO₂) e monossido di carbonio (CO). Questi sono proprio i gas cruciali per stabilire la presenza e l’eventuale origine geologica o biologica dei sali organici. Per stabilire con certezza se la presenza di CO₂ e CO, rilevata nelle analisi marziane è riconducibile a sali organici, il team guidato da Lewis ha replicato in laboratorio tutte le analisi condotte da Curiosity all’interno del cratere Gale, disperdendo diverse miscele di ossalati, acetati e perclorati di ferro, calcio e magnesio in una matrice inerte di silice ceramica. Particolare attenzione è stata posta alla preparazione dei campioni per evitare contaminazioni che avrebbero falsato le analisi.

Alla fine di una lunga campagna di cotture e analisi utilizzando uno spettrometro di massa, sono stati ottenuti molteplici modelli che, comparati con i dati di Curiosity, hanno confermato la presenza di tutti i gas alle temperature previste. Un’ulteriore conferma è data dal fatto che i campioni contenenti i perclorati (molto comuni sulla superficie marziana) hanno prodotto analisi pressoché identiche a quelle di Curiosity.

Lo strumento CheMin durante l’installazione sul rover Curiosity. Credits: NASA

Il Chemistry and Mineralogy X-Ray Diffraction Instrument

Avendo ottenuto una prova solo teorica della presenza di sali organici sulla superficie marziana, Lewis e il suo team di ricercatori hanno proposto e ottenuto il consenso a utilizzare un altro strumento a bordo di Curiosity: CheMin, che utilizza la diffrazione dei raggi X e la spettrofotometria XRF per quantificare i minerali e la loro struttura presenti nei campioni, ma ad oggi l’analisi dei dati non ha mostrato alcuna rilevazione, probabilmente dovuta alla sensibilità dello strumento che, come nel caso di SAM, non è stato progettato per questo scopo.

Il rover europeo Rosalind Franklin verrà lanciato verso Marte nel settembre 2022. ©ESA

Passato, presente e futuro

L’importanza di questo studio è indiscutibile, perché alla luce dei risultati di laboratorio è ora possibile reinterpretare i dati di tre missioni del passato: i due sopracitati lander Viking e il lander Phoenix del 2008. Tutti e tre infatti avevano a bordo spettrometri di massa associati a un fornetto pirolitico, che però non raggiungevano le temperature di Curiosity. Inoltre fa ben sperare per quanto riguarda le future esplorazioni già a partire dall’attuale rover NASA Perseverance che, nonostante non sia equipaggiato per queste ricerche, sta raccogliendo e stivando campioni per una prossima missione di ritorno a Terra. Ma i risultati potrebbero già arrivare prima grazie alla missione europea ExoMars 2022 con il rover Rosalind Franklin, che avrà a bordo non solo un trapano in grado di prelevare campioni fino a 2 metri di profondità, ma anche di analizzarli immediatamente con il Mars Organic Molecule Analyzer (MOMA) e il Raman Laser Spectrometer (RLS) che consentiranno una rilevazione più precisa delle molecole organiche e della loro origine. L’idea infatti è quella di trovare in profondità, al riparo dalle radiazioni, molecole ben più complesse di quelle finora rilevate in superficie.

Fonti: NASA, Journal of Geophysical Research: Planets.

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Simone Montrasio

Appassionato di astronautica fin da bambino, gli studi e il lavoro mi hanno tenuto occupato nel settore chimico industriale fino al 2011 quando ho deciso di cambiare completamente vita e dedicarmi alla campagna. Collaboro felicemente con AstronautiNEWS dalla sua fondazione con una pausa sabbatica tra il 2011 e il 2013.