Pochi luoghi sono ostili alla vita come il deserto di Atacama in Cile. È il deserto non polare più arido della Terra, e solo i microbi più resistenti sopravvivono lì. Il suo paesaggio roccioso è rimasto indisturbato per eoni, esposto a temperature estreme e radiazioni solari.

Se riesci a trovare la vita qui, potresti trovarlo in un ambiente ancora più duro, come la superficie di Marte. Ecco perché un team di ricercatori della NASA e diverse università ha visitato l'Atacama a febbraio. Hanno passato 10 giorni a testare dispositivi che un giorno avrebbero potuto essere usati per cercare segni di vita su altri mondi. Quel gruppo includeva una squadra del Jet Propulsion Laboratory della NASA a Pasadena, California, lavorando su un laboratorio di chimica portatile chiamato Chemical Laptop.

Con solo un piccolo campione d'acqua, il laptop può controllare gli amminoacidi, le molecole organiche che sono diffuse nel nostro sistema solare e considerate i mattoni di tutta la vita come la conosciamo. È stato dimostrato che le tecniche di analisi a base di liquidi sono ordini di grandezza più sensibili dei metodi a base di gas per gli stessi tipi di campioni. Ma quando raccogli un campione da Marte, gli amminoacidi che stai cercando saranno intrappolati all'interno o legati chimicamente ai minerali.

Per spezzare quei legami, JPL ha progettato un altro pezzo di tecnologia, un estrattore d'acqua subcritico che fungerebbe da "front-end" per il laptop. Questo estrattore utilizza l'acqua per rilasciare gli amminoacidi da un campione di terreno, lasciandoli pronti per essere analizzati dal Chemical Laptop.

"Questi due pezzi di tecnologia lavorano insieme in modo da poter cercare biofirme in campioni solidi su mondi rocciosi o ghiacciati, " ha detto Peter Willis di JPL, ricercatore principale del progetto. "L'Atacama è servito come banco di prova per vedere come questa tecnologia avrebbe funzionato su un pianeta arido come Marte".

per trovare la vita, basta aggiungere acqua

Il team di Willis ha rivisitato un sito di Atacama in cui è andato per la prima volta nel 2005. A quel tempo, l'estrattore da lui utilizzato era azionato manualmente; a febbraio, il team ha utilizzato un estrattore automatizzato progettato da Florian Kehl, un ricercatore post-dottorato presso JPL.

L'estrattore ingerisce campioni di terreno e regolite e li mescola con acqua. Quindi, sottopone i campioni ad alta pressione e temperatura per far uscire le sostanze organiche.

"Alle alte temperature, l'acqua ha la capacità di dissolvere i composti organici dal suolo, "Ha detto Kehl. "Pensa a una bustina di tè:in acqua fredda, non succede molto. Ma quando aggiungi l'acqua calda, il tè sprigiona un intero bouquet di molecole che dona all'acqua un sapore particolare, colore e profumo".

Per rimuovere gli amminoacidi da quei minerali, l'acqua deve diventare molto più calda della normale tazza di tè:Kehl ha affermato che l'estrattore è attualmente in grado di raggiungere temperature fino a 392 gradi Fahrenheit (200 gradi Celsius).

I campioni liquidi sarebbero più facilmente disponibili su mondi oceanici come la luna di Giove Europa, ha detto Kehl. Là, l'estrattore potrebbe essere ancora necessario, poiché gli amminoacidi potrebbero essere legati ai minerali mescolati nel ghiaccio. Possono anche essere presenti come parte di molecole più grandi, che l'estrattore potrebbe rompere in blocchi più piccoli prima di analizzarli con il Chemical Laptop. Una volta che l'estrattore ha preparato i suoi campioni, il laptop può fare il suo lavoro.

Il tricorder della NASA

Il Chemical Laptop controlla i campioni liquidi per un set di 17 amminoacidi, ciò che il team chiama "il Signature 17". Guardando i tipi, quantità e geometrie di questi amminoacidi in un campione, è possibile inferire la presenza della vita.

"Tutte queste molecole 'come' essere nell'acqua, " ha detto Fernanda Mora di JPL, scienziato capo del Chemical Laptop. "Si dissolvono in acqua e non evaporano facilmente, quindi sono molto più facili da rilevare in acqua."

Il laptop mescola campioni liquidi con un colorante fluorescente, che si lega agli amminoacidi e permette di rilevarli quando illuminati da un laser.

Quindi, il campione viene iniettato su un microchip di separazione. Viene applicata una tensione tra le due estremità del canale, facendo sì che gli amminoacidi si muovano a velocità diverse verso la fine, dove splende il laser. Gli amminoacidi possono essere identificati dalla velocità con cui si muovono attraverso il canale. Quando le molecole passano attraverso il laser, emettono luce che viene utilizzata per quantificare la quantità di ciascun amminoacido presente.

"L'idea è di automatizzare e miniaturizzare tutti i passaggi che faresti manualmente in un laboratorio di chimica sulla Terra, " disse Mora. "In questo modo, possiamo fare le stesse analisi su un altro mondo semplicemente inviando comandi con un computer."

L'obiettivo a breve termine è integrare l'estrattore e il laptop chimico in un unico, dispositivo automatizzato. Sarebbe stato testato durante le future campagne sul campo nel deserto di Atacama con un team di ricercatori guidati da Brian Glass dell'Ames Research Center della NASA a Mountain View, California.

"Questi sono alcuni dei campioni più difficili da analizzare che puoi ottenere sul pianeta, Mora ha detto del lavoro della squadra nell'Atacama. Ha aggiunto che in futuro, il team vuole testare questa tecnologia in ambienti ghiacciati come l'Antartide. Potrebbero servire da analoghi a Europa e ad altri mondi oceanici, dove i campioni liquidi sarebbero più facilmente abbondanti.