L'astrobiologo dell'ASU Jack Farmer studia un deflusso colorato da microrganismi che sgorga dalle sorgenti termali di El Tatio in Cile. L'agricoltore e lo scienziato planetario dell'ASU Steve Ruff hanno identificato strutture di silice a El Tatio che si sono formate con l'aiuto di microrganismi e che sembrano quasi identiche alle strutture di silice trovate dal rover Spirit in un sito su Marte. Credito:Steve Ruff
Due geoscienziati dell'Arizona State University hanno fatto una scoperta tra le sorgenti termali in Cile che potrebbe spingere gli scienziati a rivisitare un luogo su Marte esplorato diversi anni fa dal rover Spirit della NASA. La scoperta coinvolge strutture simili a dita che si formano nei depositi delle sorgenti termali mediante processi che combinano attività biologica e non biologica.
Le sorgenti termali cilene si trovano in un luogo chiamato El Tatio e si trovano ai margini del deserto estremamente secco di Atacama, uno dei migliori siti "analogici di Marte" sulla Terra.
Co-autori Steve Ruff e Jack Farmer, della Scuola di Esplorazione della Terra e dello Spazio dell'ASU, riferiscono che El Tatio produce depositi di silice con strutture influenzate da organismi viventi che sembrano quasi identiche a quelle trovate otto anni fa da Spirit nel cratere Gusev su Marte. Il loro rapporto è stato recentemente pubblicato da Comunicazioni sulla natura .
Sorge spontanea la domanda se ciò che lo Spirito ha trovato su Marte potrebbe anche essere stato influenzato dalla vita.
"L'esplorazione di Marte ha raggiunto una fase in cui possiamo iniziare a cercare 'biofirme', " ha detto l'autore principale Ruff. Le biofirme sono tracce naturali che indicano la presenza della vita, né oggi né in passato.
Sulla Terra i fossili sono un esempio quotidiano di biofirma della vita passata. Ma le biofirme possono assumere forme più sottili come le molecole organiche intrappolate nelle rocce. Le biofirme possono anche includere strutture fisiche come tappetini compatti di microrganismi chiamati stromatoliti, trovato in vari ambienti della Terra.
Home Plate è un antico ed eroso deposito di cenere vulcanica di circa 100 metri di diametro che si trova nelle Columbia Hills del Gusev Crater. Ad un certo punto in passato qui era attiva una sorgente termale, producendo affioramenti di silice che sembrano quasi identici alle caratteristiche trovate nelle sorgenti termali di El Tatio in Cile. Gli affioramenti di silice si trovano vicino al bordo destro di Home Plate, vicino al rover Spirit (cerchiato). Credito:NASA/JPL-Caltech/Università dell'Arizona
Nessun lander o rover su Marte ha ancora rilevato fossili. Quindi gli scienziati presumono che qualsiasi biofirma marziana sarebbe piccola - pensa microscopica - e difficile da identificare, figuriamoci anche trovare, su un pianeta con superficie pari a tutte le aree terrestri della Terra.
Vagando per le colline
Nel 2007, Il rover Spirit della NASA stava esplorando vicino a un deposito eroso di cenere vulcanica soprannominato Home Plate nelle Columbia Hills del cratere Gusev su Marte.
Il motore della ruota anteriore destra del rover si era guastato, e mentre il rover trascinava la ruota bloccata come un aratro sul terreno, ha scoperto un ricco giacimento di silice pura circondato da affioramenti ricchi di silice. Questo è un minerale che si trova comunemente nelle sorgenti termali e nei geyser come quelli per cui è famoso il Parco Nazionale di Yellowstone.
Ruff è stato uno degli scienziati che ha identificato il minerale di silice e insieme a Farmer, osservazioni pubblicate a sostegno di un'origine termale. Ma le insolite strutture nodulari e simili a dita degli affioramenti di silice vicino a Home Plate sono state capite male.
Il rover Spirit della NASA ha ripreso questo ammasso di noduli di silice simili a dita vicino a Home Plate nelle Columbia Hills nell'aprile 2007. I noduli sembrano avere le stesse dimensioni e forma dei noduli di silice alle sorgenti calde di El Tatio sulla Terra, dove l'attività biologica ha contribuito alla loro formazione. Credito:NASA/JPL-Caltech
Alla ricerca di somiglianze
Diversi anni dopo, Ruff ha appreso delle sorgenti termali di El Tatio da una rivista scientifica. Le sorgenti termali sono tra le più alte sorgenti termali attive conosciute sulla Terra (oltre 14, 000 piedi). Di notte, anche d'estate, le temperature a El Tatio scendono spesso sotto lo zero, e di giorno molta luce ultravioletta del sole passa attraverso il sottile, aria secca. Questo rende El Tatio probabilmente il miglior analogo terrestre per le antiche sorgenti calde marziane.
"Siamo andati a El Tatio alla ricerca di confronti con le caratteristiche trovate da Spirit a Home Plate, " ha detto Ruff. "I nostri risultati mostrano che le condizioni di El Tatio producono depositi di silice con caratteristiche che sono tra le più simili a Marte di tutti i depositi di silice sulla Terra".
Queste caratteristiche si confrontano favorevolmente con gli affioramenti di silice di Martian Home Plate, Ruff ha spiegato. "Il fatto che i microbi svolgano un ruolo nella produzione delle caratteristiche strutture di silice a El Tatio aumenta la possibilità che le strutture di silice marziana si siano formate in modo comparabile, in altre parole con l'aiuto di organismi che erano vivi in quel momento".
Il prossimo rover
La NASA ha in programma di inviare un nuovo rover su Marte nel 2020. Il rover ancora senza nome sarà simile per dimensioni e potenza al rover Curiosity, attualmente esplorando Gale Crater. Ma il nuovo rover avrà strumenti più avanzati e la capacità di raccogliere e memorizzare nella cache campioni per un successivo recupero.
Le sorgenti termali di El Tatio in Cile offrono agli scienziati l'opportunità di esaminare i depositi di silice idrotermale in un ambiente simile a Marte. Questi noduli simili a dita sono cresciuti con l'attività dei microrganismi. La loro somiglianza con i depositi di silice trovati a Home Plate nel cratere Gusev suggerisce un possibile obiettivo per il prossimo rover su Marte della NASA, previsto per il lancio nel 2020. Credito:Steve Ruff
Quindi dove dovrebbe andare il rover 2020?
Come ha fatto la NASA con Curiosity, ha tenuto una serie di workshop per diversi anni, dove gli scienziati di Marte presentano il loro caso migliore per un sito di atterraggio o un altro. Al termine di ogni workshop, i siti candidati sono classificati in base alla loro idoneità rispetto a determinate qualità. Questi includono l'impostazione geologica, potenziale per preservare le firme biologiche, e la qualità dei campioni restituiti.
Attualmente il sito Columbia Hills/Home Plate nel cratere Gusev occupa il n. 2 nella lista degli otto candidati. È secondo solo a un antico lago nel cratere Jezero sul bordo nord-ovest di Isidis Planitia, un vecchio bacino d'impatto. Il prossimo workshop di selezione del sito è previsto per febbraio 2017, con l'intenzione di ridurre la lista a una "Final Four".
Anche se tornare alle Columbia Hills e a Home Plate di Gusev escluderebbe l'esplorazione di un'area completamente nuova di Marte, cosa che molti scienziati vorrebbero fare, Ruff e Farmer sperano che le possibilità del sito siano abbastanza buone.
"Questo è un noto deposito idrotermale, " ha detto Ruff. "Sappiamo esattamente dove atterrare e dove andare a raccogliere campioni. E le strutture di silice trovate da Spirit soddisfano la definizione di una potenziale biofirma".