Trovare vita microbica passata o presente su Marte sarebbe senza dubbio una delle più grandi scoperte scientifiche di tutti i tempi. E in soli due anni, c'è una grande opportunità per farlo, con due rover che si sono lanciati lì per cercare segni di vita:Mars2020 della NASA ed ExoMars dell'Agenzia spaziale europea e Roscosmos.

Sto aiutando a sviluppare uno degli strumenti per il rover ExoMars, che sarà il primo tentativo europeo di far atterrare una piattaforma mobile sul pianeta rosso. Sarà anche il primo rover a perforare la crosta marziana a una profondità di due metri.

Ma il rover non sarà il primo a cercare prove di vita. I lander Viking inviati dalla NASA negli anni '70 effettuavano esperimenti progettati a tal fine. Alla fine non hanno avuto successo, ma ha fornito una grande quantità di informazioni sulla geologia e sull'atmosfera di Marte che tornano utili ora. Infatti, l'esplorazione dell'ultimo mezzo secolo ci ha mostrato che il primo Marte era un tempo un pianeta dinamico e potenzialmente abitabile.

Sebbene non sia del tutto impossibile che la vita possa esistere su Marte oggi, ExoMars si concentra principalmente sulla ricerca di vita estinta. Perché c'è il rischio che possa contaminare il pianeta con i microbi della Terra, non è consentito avvicinarsi ai siti in cui riteniamo possibile che oggi possano esistere microbi.

I chemofossili sono la soluzione migliore

Sulla terra, la vita si dispiega costantemente intorno a noi, lasciando il segno sul nostro pianeta ogni giorno. Ci sono, però, una serie di fattori con cui fare i conti quando si cerca la vita su Marte. La prima è che le forme di vita che stiamo cercando sono microrganismi unicellulari, invisibile ad occhio nudo. Questo perché è improbabile che la vita su Marte sia progredita ulteriormente lungo il percorso evolutivo. In realtà non è così strano:la Terra stessa è stata un mondo di vita unicellulare per due miliardi di anni o più.

Un altro problema è che la vita che stiamo cercando sarebbe esistita tre o quattro miliardi di anni fa. In quel periodo possono succedere molte cose:le rocce che conservano queste prove possono essere erose e ridepositate, o sepolto in profondità irraggiungibile. Per fortuna, Marte non ha una tettonica a placche – il costante spostamento e riciclo della crosta che abbiamo sulla Terra – il che significa che è una capsula geologica del tempo.

Perché stiamo cercando prove di microrganismi morti da tempo, la caccia alle bio-firme sta nel rilevamento e nell'identificazione di "chemofossili" organici, composti lasciati dalla decomposizione della vita. Questi sono diversi dai composti organici consegnati ai pianeti sul retro dei meteoriti, o quelli, come il metano, che può essere prodotto da processi sia geologici che biologici. Nessun singolo composto dimostrerà che la vita è esistita una volta.

Piuttosto, saranno modelli distintivi presenti in tutti i composti organici scoperti che tradiscono la loro origine biologica. Lipidi e aminoacidi, Per esempio, sono componenti fondamentali degli esseri viventi, ma si trovano anche in alcuni meteoriti. La differenza sta nel trovare prove che mostrino un processo di selezione. I lipidi lasciati dalle membrane cellulari degradate avranno probabilmente un intervallo di dimensioni limitato, e comprendono un numero pari di atomi di carbonio. Allo stesso modo, gli amminoacidi esistono naturalmente in entrambe le forme mancine e destrorse (come i guanti), ma per qualche ragione la vita usa solo i mancini.

È anche possibile che i microrganismi producano fossili visibili nella documentazione rocciosa. Quando le condizioni lo consentono, tappeti microbici (comunità multistrato di microrganismi) possono essere intervallati da sedimenti fini, producendo strutture morfologiche caratteristiche nelle rocce che si formano successivamente. Però, le condizioni ambientali specifiche richieste per questo significano che è improbabile che tali depositi vengano scoperti da un rover che esplora solo una piccola regione di un intero pianeta.

Così, la cosa migliore sarà cercare composti organici, un compito che spetta al Mars Organic Molecule Analyzer (MOMA), lo strumento più grande del carico utile del rover ExoMars.

Una scoperta interessante dei lander vichinghi è stata l'assenza di composti organici rilevabili sulla superficie marziana. Questo era inaspettato:molti composti organici si trovano in tutto il sistema solare che non si formano attraverso l'attività biologica. Le missioni successive hanno rivelato che una combinazione di chimica dura e radiazioni intense rimuove efficacemente gran parte del materiale organico dalla superficie di Marte, indipendentemente dalla sua origine.

Ma più recentemente il rover Curiosity della NASA ha iniziato a trovare alcuni semplici composti organici, alludendo a cosa potrebbe esserci sotto. Analizzando campioni sollevati da sotto la superficie, Il MOMA avrà più possibilità di trovare quelle biofirme organiche che sono sopravvissute alle ingiurie del tempo.

Contaminazione confusa

Prima ancora che inizi la ricerca di firme biologiche, però, ExoMars dovrà prima trovare le rocce giuste. I siti di atterraggio selezionati per la missione hanno, in parte, stati scelti in base alle loro caratteristiche geologiche, compresa la loro età (più di 3,6 miliardi di anni).

Se MOMA identifica molecole organiche all'interno dei campioni prelevati dal trapano, una delle prime cose sarà stabilire se sono il risultato della contaminazione da parte di sostanze organiche di origine terrestre. Mentre ExoMars è alla ricerca di vita aliena, è progettato per cercare la vita basata sulla stessa chimica fondamentale della vita sulla Terra. Da una parte, ciò significa che strumenti altamente sensibili come MOMA possono essere progettati per prendere di mira le biofirme di cui abbiamo una buona comprensione, e quindi aumentare la probabilità che ExoMars abbia successo.

Il rovescio della medaglia è che questi strumenti sono anche sensibili alla vita e alle molecole organiche sulla Terra. Per garantire che i clandestini organici o microbiologici terrestri siano ridotti al minimo, il rover e i suoi strumenti sono costruiti e assemblati all'interno di camere ultra pulite. Una volta su Marte, il rover eseguirà un numero di campioni "vuoti", che mostrerà cosa, se del caso, può essere presente contaminazione.

In definitiva, trovando forti prove di vita estinta su Marte, che si tratti di chemofossili o qualcosa di più visibile, sarà solo il primo passo. Come per la maggior parte delle scoperte scientifiche, sarà un processo graduale, con prove che si accumulano strato dopo strato fino a quando non esiste un'altra spiegazione. Se anche il rover Mars2020 della NASA trova prove altrettanto allettanti, allora queste scoperte rappresenteranno un cambiamento nella nostra comprensione della vita in generale. E, mentre incredibilmente improbabile, è ovviamente possibile che ExoMars incontri alcuni microrganismi marziani viventi.

Resta da vedere se ExoMars vincerà il jackpot, ma per lo meno segnerà un nuovo inizio per la ricerca della vita su Marte.

Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Conversation. Leggi l'articolo originale.