Roma – Un nuovo studio, condotto in collaborazione con il geologo Michael Tice della Texas A&M University, ha rivelato potenziali tracce chimiche di un’antica vita microbica marziana nelle rocce esaminate dal rover Perseverance della NASA.
I risultati, pubblicati su Nature da un ampio team internazionale di scienziati, si concentrano su una regione del cratere Jezero nota come formazione Bright Angel , un nome scelto da alcune località del Grand Canyon National Park per via delle rocce marziane di colore chiaro. Quest’area nel canale marziano della Neretva Vallis contiene argilliti a grana fine ricchi di ferro ossidato (ruggine), fosforo, zolfo e, soprattutto, carbonio organico. Sebbene il carbonio organico, potenzialmente proveniente da fonti non viventi come i meteoriti, sia già stato trovato su Marte in precedenza, questa combinazione di materiali potrebbe essere stata una ricca fonte di energia per i primi microrganismi.
Il rover Perseverance ha raggiunto il sito Bright Angel su Marte navigando attraverso un campo di dune, aggirando grandi massi. Il rover sta ora studiando le caratteristiche geologiche uniche di quest’area per comprendere le passate condizioni ambientali di Marte e supportare le future esplorazioni umane.
Credito
NASA/JPL-Caltech
“Quando il rover è entrato a Bright Angel e ha iniziato a misurare la composizione delle rocce locali, il team è rimasto immediatamente colpito da quanto fossero diverse da quelle che avevamo visto prima”, ha detto Tice, geobiologo e astrobiologo del Dipartimento di Geologia e Geofisica . “Hanno mostrato prove di cicli chimici che gli organismi sulla Terra possono sfruttare per produrre energia. E quando abbiamo guardato ancora più da vicino, abbiamo visto cose che sono facili da spiegare con la vita marziana primordiale, ma molto difficili da spiegare solo con i processi geologici”.
Tice ha poi spiegato che “gli esseri viventi sviluppano una chimica che generalmente si verifica in natura, a patto che ci sia abbastanza tempo e nelle giuste circostanze. Per quanto ne sappiamo, parte della chimica che ha plasmato queste rocce ha richiesto alte temperature o la presenza di vita, e qui non vediamo prove di alte temperature. Tuttavia, queste scoperte richiedono esperimenti e, in ultima analisi, studi di laboratorio sul campione qui sulla Terra per escludere completamente spiegazioni che non prevedano la presenza di vita”.
L’astrogeologo Dr. Michael Tice della Texas A&M University
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Università del Texas A&M
La formazione di Bright Angel è composta da rocce sedimentarie depositate dall’acqua, tra cui mudstones (rocce sedimentarie a grana fine composte da limo e argilla) e strati stratificati che suggeriscono un ambiente dinamico di fiumi in piena e acqua stagnante. Utilizzando la suite di strumenti di Perseverance, tra cui gli spettrometri SHERLOC e PIXL , gli scienziati hanno rilevato molecole organiche e piccole composizioni di minerali che sembrano essersi formate attraverso “reazioni redox”, processi chimici che comportano il trasferimento di elettroni. Sulla Terra, questi processi sono spesso guidati dall’attività biologica.
Tra le caratteristiche più sorprendenti ci sono minuscoli noduli e “fronti di reazione” – soprannominati “semi di papavero” e “macchie di leopardo” dal team del rover – arricchiti di fosfato di ferro ferroso (probabilmente vivianite ) e solfuro di ferro (probabilmente greigite ). Questi minerali si formano comunemente in ambienti a bassa temperatura e ricchi d’acqua e sono spesso associati al metabolismo microbico.
“Non sono solo i minerali, è il modo in cui sono disposti in queste strutture a suggerire che si siano formati attraverso il ciclo redox di ferro e zolfo”, ha detto Tice. “Sulla Terra, cose come queste a volte si formano nei sedimenti dove i microbi mangiano materia organica e ‘respirano’ ruggine e solfato. La loro presenza su Marte solleva la domanda: potrebbero essersi verificati processi simili anche lì?”
Lo strumento SHERLOC ha rilevato una caratteristica spettrale Raman nota come banda G, una firma del carbonio organico, in diverse rocce di Bright Angel. I segnali più forti provenivano da un sito chiamato “Tempio di Apollo”, dove sia la vivianite che la greigite erano più abbondanti.
“Questa co-localizzazione di materia organica e minerali sensibili alle reazioni redox è molto interessante”, ha affermato Tice. “Suggerisce che le molecole organiche potrebbero aver avuto un ruolo nel guidare le reazioni chimiche che hanno formato questi minerali”. Tice sottolinea che è importante capire che “organico” non significa necessariamente formato da esseri viventi.
“Significa semplicemente avere molti legami carbonio-carbonio”, ha spiegato. “Esistono altri processi che possono crearli oltre alla vita. Il tipo di materia organica rilevata qui potrebbe essere stato prodotto da processi abiotici o potrebbe essere stato prodotto da esseri viventi. Se prodotto da esseri viventi, avrebbe dovuto essere degradato da reazioni chimiche, radiazioni o calore per produrre la banda G che osserviamo ora”. Lo studio delinea due possibili scenari: uno in cui queste reazioni si sono verificate in modo abiotico (guidate da processi geochimici) e un altro in cui la vita microbica potrebbe aver influenzato le reazioni, come avviene sulla Terra. Sorprendentemente, sebbene alcune caratteristiche dei noduli e dei fronti di reazione potrebbero essere prodotte da reazioni abiotiche tra materia organica e ferro, i processi geochimici noti che potrebbero aver prodotto le caratteristiche associate allo zolfo di solito funzionano solo a temperature relativamente elevate. “Tutti i metodi di analisi di queste rocce sul rover suggeriscono che non siano mai state riscaldate in modo tale da produrre le macchie di leopardo e i semi di papavero”, ha detto Tice. “Se così fosse, dovremmo seriamente considerare la possibilità che siano state prodotte da creature come i batteri che vivevano nel fango di un lago marziano più di tre miliardi di anni fa”. Sebbene il team sottolinei che le prove non costituiscono una prova definitiva dell’esistenza di vita passata, i risultati soddisfano i criteri della NASA per le “potenziali biofirme”, ovvero caratteristiche che giustificano ulteriori indagini per determinare se siano di origine biologica o abiotica. Perseverance ha raccolto un campione di carotaggio dalla formazione Bright Angel, chiamata ” Sapphire Canyon “, che ora è conservato in un tubo sigillato trasportato dal rover. Questo campione è tra quelli prioritari per il rientro sulla Terra in una potenziale futura missione. “Riportare questo campione sulla Terra ci permetterebbe di analizzarlo con strumenti molto più sensibili di qualsiasi cosa potremmo inviare su Marte”, ha affermato Tice. “Potremo esaminare la composizione isotopica della materia organica, la mineralogia su piccola scala e persino cercare microfossili, se esistono. Potremmo anche eseguire ulteriori test per determinare le temperature più elevate a cui sono sottoposte queste rocce e se i processi geochimici ad alta temperatura potrebbero ancora essere il modo migliore per spiegare le potenziali firme biologiche”. Tice, che ha studiato a lungo gli antichi ecosistemi microbici sulla Terra, ha affermato che i parallelismi tra i processi marziani e quelli terrestri sono sorprendenti, con un’importante differenza.
“Ciò che è affascinante è come la vita possa aver utilizzato alcuni degli stessi processi sulla Terra e su Marte più o meno nello stesso periodo”, ha affermato. “Osserviamo prove di microrganismi che reagiscono con ferro e zolfo con la materia organica allo stesso modo in rocce della stessa età sulla Terra, ma non saremmo mai in grado di vedere esattamente le stesse caratteristiche che vediamo su Marte nelle rocce più antiche qui. L’elaborazione da parte della tettonica a placche ha riscaldato tutte le nostre rocce troppo a lungo per preservarle in questo modo. È una cosa speciale e spettacolare poterle vedere in questo modo su un altro pianeta”.(30Science.com)
