Un team della NASA ha scoperto che i sali organici sono probabilmente presenti su Marte. Come cocci di antiche ceramiche, questi sali sono i resti chimici di composti organici, come quelli precedentemente rilevati dal rover Curiosity della NASA. I composti organici e i sali su Marte potrebbero essersi formati da processi geologici o essere resti di un'antica vita microbica.

Oltre ad aggiungere ulteriori prove all'idea che una volta ci fosse materia organica su Marte, rilevare direttamente i sali organici sosterrebbe anche l'abitabilità marziana moderna, dato che sulla Terra, alcuni organismi possono utilizzare sali organici, come ossalati e acetati, per l'energia.

"Se determiniamo che ci sono sali organici concentrati ovunque su Marte, vorremmo indagare ulteriormente su quelle regioni, e idealmente perforare più in profondità sotto la superficie dove la materia organica potrebbe essere meglio conservata, " ha detto James M. T. Lewis, un geochimico organico che ha guidato la ricerca, pubblicato il 30 marzo su Journal of Geophysical Research:Planets . Lewis ha sede presso il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, Maryland.

Esperimenti di laboratorio di Lewis e analisi dei dati della Sample Analysis at Mars (SAM), un laboratorio di chimica portatile nella pancia di Curiosity, indirettamente indicano la presenza di sali organici. Ma identificarli direttamente su Marte è difficile da fare con strumenti come SAM, che riscalda il suolo e le rocce marziane per rilasciare gas che rivelano la composizione di questi campioni. La sfida è che il riscaldamento dei sali organici produce solo gas semplici che potrebbero essere rilasciati da altri ingredienti nel suolo marziano.

Però, Lewis e il suo team propongono un altro strumento Curiosity che utilizza una tecnica diversa per scrutare il suolo marziano, lo strumento di Chimica e Mineralogia, o CheMin in breve, potrebbe rilevare alcuni sali organici se sono presenti in quantità sufficienti. Finora, CheMin non ha rilevato sali organici.

Trovare molecole organiche, o i loro resti organici di sale, è essenziale nella ricerca della NASA per la vita su altri mondi. Ma questo è un compito impegnativo sulla superficie di Marte, dove miliardi di anni di radiazioni hanno cancellato o frantumato la materia organica. Come un archeologo che dissotterra pezzi di ceramica, Curiosity raccoglie terra e rocce marziane, che può contenere piccoli pezzi di composti organici, e poi SAM e altri strumenti identificano la loro struttura chimica.

Utilizzando i dati trasmessi da Curiosity sulla Terra, scienziati come Lewis e il suo team cercano di mettere insieme questi pezzi organici rotti. Il loro obiettivo è dedurre a quale tipo di molecole più grandi potrebbero appartenere un tempo e cosa queste molecole potrebbero rivelare sull'ambiente antico e sulla potenziale biologia su Marte.

"Stiamo cercando di svelare miliardi di anni di chimica organica, "Lewis ha detto, "e in quel record organico potrebbe esserci il premio finale:la prova che una volta esisteva la vita sul Pianeta Rosso".

Mentre alcuni esperti prevedono da decenni che antichi composti organici sono conservati su Marte, ci sono voluti esperimenti del SAM di Curiosity per confermarlo. Per esempio, nel 2018, L'astrobiologa della NASA Goddard Jennifer L. Eigenbrode ha guidato un team internazionale di scienziati della missione Curiosity che ha riportato il rilevamento di una miriade di molecole contenenti un elemento essenziale della vita come la conosciamo:il carbonio. Gli scienziati identificano la maggior parte delle molecole contenenti carbonio come "organiche".

"Il fatto che ci sia materia organica conservata in rocce di 3 miliardi di anni, e l'abbiamo trovata in superficie, è un segno molto promettente che potremmo essere in grado di attingere più informazioni da campioni meglio conservati sotto la superficie, " Ha detto Eigenbrode. Ha lavorato con Lewis su questo nuovo studio.

Analisi dei sali organici in laboratorio

Decenni fa, gli scienziati hanno predetto che i composti organici su Marte potrebbero essere scomposti in sali. Questi sali, hanno discusso, sarebbe più probabile che persista sulla superficie marziana che grande, molecole complesse, come quelli associati al funzionamento degli esseri viventi.

Se ci fossero sali organici presenti nei campioni marziani, Lewis e il suo team volevano scoprire come il riscaldamento nel forno SAM potesse influenzare i tipi di gas che avrebbero rilasciato. SAM funziona riscaldando i campioni fino a 1, 800 gradi Fahrenheit (1, 000 gradi Celsius). Il calore rompe le molecole, rilasciandone alcuni sotto forma di gas. Molecole diverse rilasciano gas diversi a temperature specifiche; così, osservando quali temperature rilasciano quali gas, gli scienziati possono dedurre di cosa è fatto il campione.

"Quando si riscaldano campioni marziani, ci sono molte interazioni che possono verificarsi tra minerali e materia organica che potrebbero rendere più difficile trarre conclusioni dai nostri esperimenti, quindi il lavoro che stiamo facendo è cercare di separare queste interazioni in modo che gli scienziati che fanno analisi su Marte possano usare queste informazioni, "Ha detto Lewis.

Lewis ha analizzato una serie di sali organici mescolati con una polvere di silice inerte per replicare una roccia marziana. Ha anche studiato l'impatto dell'aggiunta di perclorati alle miscele di silice. I perclorati sono sali contenenti cloro e ossigeno, e sono comuni su Marte. Gli scienziati sono da tempo preoccupati di poter interferire con gli esperimenti alla ricerca di segni di materia organica.

Infatti, i ricercatori hanno scoperto che i perclorati interferivano con i loro esperimenti, e hanno indicato come. Ma hanno anche scoperto che i risultati raccolti da campioni contenenti perclorato corrispondevano meglio ai dati SAM rispetto a quando i perclorati erano assenti, rafforzando la probabilità che su Marte siano presenti sali organici.

Inoltre, Lewis e il suo team hanno riferito che i sali organici potrebbero essere rilevati dallo strumento CheMin di Curiosity. Per determinare la composizione di un campione, CheMin gli spara raggi X e misura l'angolo con cui i raggi X vengono diffratti verso il rivelatore.

I team SAM e CheMin di Curiosity continueranno a cercare segnali di sali organici mentre il rover si sposta in una nuova regione sul Monte Sharp nel cratere Gale.

Prossimamente, gli scienziati avranno anche l'opportunità di studiare il suolo meglio conservato al di sotto della superficie marziana. Il prossimo rover ExoMars dell'Agenzia spaziale europea, che è equipaggiato per perforare fino a 6,5 ​​piedi, o 2 metri, trasporterà uno strumento Goddard che analizzerà la chimica di questi strati marziani più profondi. Il rover Perseverance della NASA non ha uno strumento in grado di rilevare i sali organici, ma il rover sta raccogliendo campioni per un futuro ritorno sulla Terra, dove gli scienziati possono utilizzare sofisticate macchine da laboratorio per cercare composti organici.