Una nuova scoperta di Curiosity riaccende la caccia alla vita su Marte: trovata la ‘firma’ del carbonio legato alla vita sulla Terra

I ricercatori di Curiosity hanno scoperto che quasi la metà dei campioni prelevati dal cratere Gale su Marte conteneva quantità sorprendentemente grandi di carbonio 12, che è associato alla vita sulla Terra

MeteoWeb

Dopo aver analizzato campioni di roccia polverizzati raccolti dalla superficie di Marte dal rover Curiosity della NASA, gli scienziati hanno annunciato che molti dei campioni sono ricchi di un tipo di carbonio che sulla Terra è associato a processi biologici. Sebbene la scoperta sia intrigante, non indica necessariamente l’esistenza di vita antica su Marte, poiché gli scienziati non hanno ancora trovato prove conclusive a supporto della biologia antica o attuale, come le formazioni rocciose sedimentarie prodotte da batteri antichi o una diversità di complesse molecole organiche formate dalla vita.

“Stiamo trovando cose su Marte che sono estremamente interessanti, ma avremmo davvero bisogno di più prove per dire che abbiamo identificato la vita. Quindi stiamo guardando cos’altro potrebbe aver causato la firma del carbonio che stiamo vedendo, se non la vita“, ha detto Paul Mahaffy, che è stato il ricercatore principale del laboratorio di chimica Sample Analysis at Mars (SAM) a bordo di Curiosity fino al ritiro dal Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland, nel dicembre 2021.

In un rapporto pubblicato sulla rivista Proceedings of the National Academy of Sciences, gli scienziati di Curiosity offrono diverse spiegazioni per gli insoliti segnali di carbonio che hanno rilevato. Le loro ipotesi sono tratte in parte dalle firme del carbonio sulla Terra, ma gli scienziati avvertono che i due pianeti sono così diversi che non possono trarre conclusioni definitive sulla base di esempi della Terra.

La spiegazione biologica che gli scienziati di Curiosity presentano nel loro articolo si ispira alla vita sul nostro pianeta. Coinvolge antichi batteri sulla superficie che avrebbero prodotto una firma di carbonio unica mentre rilasciavano metano nell’atmosfera dove la luce ultravioletta avrebbe convertito quel gas in molecole più grandi e complesse. Queste nuove molecole sarebbero piovute in superficie e ora potrebbero essere conservate con la loro distinta firma di carbonio nelle rocce marziane.

Altre due ipotesi offrono spiegazioni non biologiche. Si suggerisce che la firma del carbonio potrebbe essere il risultato dell’interazione della luce ultravioletta con il gas di anidride carbonica nell’atmosfera marziana, producendo nuove molecole contenenti carbonio che si sarebbero depositate sulla superficie. E l’altra ipotizza che il carbonio potrebbe essere stato lasciato indietro da un raro evento centinaia di milioni di anni fa, quando il sistema solare passò attraverso una gigantesca nuvola molecolare ricca del tipo di carbonio rilevato. “Tutte e tre le spiegazioni corrispondono ai dati. Abbiamo semplicemente bisogno di più dati per accettarle o escluderle”, ha affermato Christopher House, uno scienziato di Curiosity con sede alla Penn State che ha condotto lo studio sul carbonio.

Per analizzare il carbonio nella superficie marziana, il team di House ha utilizzato lo strumento Tunable Laser Spectrometer (TLS) all’interno del laboratorio SAM. SAM ha riscaldato 24 campioni da luoghi geologicamente diversi nel cratere Gale del pianeta a circa 850°C, per rilasciare i gas all’interno. Quindi il TLS ha misurato gli isotopi da parte del carbonio ridotto che è stato liberato nel processo di riscaldamento. Gli isotopi sono atomi di un elemento con masse diverse a causa del loro distinto numero di neutroni e sono fondamentali per comprendere l’evoluzione chimica e biologica dei pianeti.

Il carbonio è particolarmente importante poiché questo elemento si trova in tutta la vita sulla Terra; scorre continuamente attraverso l’aria, l’acqua e il suolo in un ciclo ben compreso grazie alle misurazioni degli isotopi. Ad esempio, le creature viventi sulla Terra usano l’atomo di carbonio 12 più piccolo e leggero per metabolizzare il cibo o per la fotosintesi rispetto al più pesante atomo di carbonio 13. Pertanto, una quantità significativamente maggiore di carbonio 12 rispetto al carbonio 13 nelle rocce antiche, insieme ad altre prove, suggerisce agli scienziati che stanno esaminando le firme chimiche correlate alla vita. Osservare il rapporto tra questi due isotopi del carbonio aiuta gli scienziati della Terra a capire che tipo di vita stanno osservando e l’ambiente in cui viveva.

Su Marte, i ricercatori di Curiosity hanno scoperto che quasi la metà dei loro campioni conteneva quantità sorprendentemente grandi di carbonio 12 rispetto a ciò che gli scienziati hanno misurato nell’atmosfera e nei meteoriti marziani. Questi campioni provenivano da cinque luoghi distinti nel cratere Gale, riferiscono i ricercatori, che potrebbero essere correlati in quanto tutti i luoghi hanno superfici antiche e ben conservate.

Sulla Terra, i processi che produrrebbero il segnale di carbonio che stiamo rilevando su Marte sono biologici”, ha detto House. “Dobbiamo capire se la stessa spiegazione funziona per Marte, o se ci sono altre spiegazioni, perché Marte è molto diverso”.

Marte è unico perché potrebbe essere iniziato con un mix diverso di isotopi del carbonio rispetto alla Terra 4,5 miliardi di anni fa. Marte è più piccolo, più freddo, ha una gravità più debole e diversi gas nella sua atmosfera. “C’è un pezzo enorme del ciclo del carbonio sulla Terra che coinvolge la vita e, a causa della vita, c’è un pezzo del ciclo del carbonio sulla Terra che non possiamo capire, perché ovunque guardiamo c’è vita“, ha detto Andrew Steele, scienziato di Curiosity della Carnegie Institution for Science di Washington, DC. Steele ha osservato che gli scienziati sono nelle prime fasi della comprensione dei cicli del carbonio su Marte e, quindi, di come interpretare i rapporti isotopici e le attività non biologiche che potrebbero portare a quei rapporti.

Curiosity, arrivato sul Pianeta Rosso nel 2012, è il primo rover con strumenti per studiare gli isotopi di carbonio in superficie. Altre missioni hanno raccolto informazioni sulle firme isotopiche nell’atmosfera e gli scienziati hanno misurato i rapporti dei meteoriti marziani che sono stati raccolti sulla Terra. “Definire il ciclo del carbonio su Marte è assolutamente fondamentale per cercare di capire come la vita potrebbe inserirsi in quel ciclo. L’abbiamo fatto davvero con successo sulla Terra, ma stiamo appena iniziando a definire quel ciclo per Marte”, ha affermato Steele.

Gli scienziati di Curiosity continueranno a misurare gli isotopi di carbonio per vedere se ottengono una firma simile quando il rover visiterà altri siti sospettati di avere superfici antiche ben conservate. Per testare ulteriormente l’ipotesi biologica che coinvolge microrganismi produttori di metano, il team di Curiosity vorrebbe analizzare il contenuto di carbonio di un pennacchio di metano rilasciato dalla superficie. Il rover ha incontrato inaspettatamente un tale pennacchio nel 2019, ma non c’è modo di prevedere se ciò accadrà di nuovo.

Altrimenti, i ricercatori sottolineano che questo studio fornisce una guida al team del rover Perseverance della NASA sui migliori tipi di campioni da raccogliere per confermare la firma del carbonio e determinare definitivamente se proviene dalla vita o meno. Perseverance sta raccogliendo campioni dalla superficie marziana per un possibile futuro ritorno sulla Terra.