Un nuovo esperimento progettato per rilevare gli amminoacidi su Marte, nonostante il perclorato reattivo nel suolo marziano che tipicamente scompone i composti organici, potrebbe volare in una futura missione su Marte per aiutare nella ricerca della vita lì.

Dove ci sono amminoacidi, ci può essere – o c'era una volta – la vita. Così naturalmente, quando il Phoenix Mars Lander della NASA ha raccolto campioni del suolo del pianeta rosso (noto anche come regolite), gli scienziati hanno cercato questi composti organici. Eppure, quando provarono per loro la regolite, non si trovavano da nessuna parte. Dovevano esserci dei composti organici però, anche se provenissero solo da meteoriti atterrati su Marte.

Quando è stata eseguita un'analisi chimica umida, il problema è diventato evidente. I campioni di terreno alcalino contenevano quasi l'1% di perclorato (ClO4), che è una sostanza chimica altamente reattiva. Quindi, quando gli scienziati avevano originariamente testato i prodotti organici usando la pirolisi (cioè usando alte temperature per scomporre i composti), il perclorato, che viene utilizzato sulla Terra come propellente esplosivo e carburante, distrutto proprio le molecole che stavano cercando. Il perclorato è specializzato nella combustione di sostanze organiche quando riscaldato - non c'è da stupirsi che non ce ne fossero in nessuno dei campioni.

Per aggirare il problema, era necessario un nuovo strumento, e non solo doveva affrontare il problema del perclorato, doveva anche essere abbastanza semplice da raggiungere in sicurezza Marte con il prossimo lander. Un recente articolo del Dr. Aaron Noell del Jet Propulsion Laboratory (JPL) della NASA ha esaminato l'utilizzo dell'estrazione subcritica dell'acqua (SCWE – pronunciato “squee”) come soluzione al problema della pirolisi/perclorato.

"SCWE sembra più complicato di quello che è, " Noell racconta Astrobiology Magazine. "Lo chiamiamo scherzosamente fare l'espresso marziano, perché in fondo, metti acqua calda ad alta pressione nel campione di terreno. La pirolisi è un'ottima tecnica per molti composti, ma gli amminoacidi sono preferibilmente solubili in acqua."

Nel suo studio, Noell ha utilizzato tre diversi analoghi del suolo (un simulante JSC Mars-1A, un suolo del deserto di Atacama, e un suolo delle Valli Aride dell'Antartide) dalla Terra, oltre che un controllo, per testare la tecnica SCWE. Lui e il suo team hanno testato SCWE a temperature di 185, 200, e 215 gradi Celsius e per tempi diversi che vanno da dieci minuti a due ore. Hanno trovato "alte rese di amminoacidi nativi... con un'interruzione minima della distribuzione di quegli amminoacidi, anche in presenza di un sale perclorato, "secondo l'estratto del documento.

Samuel Kounaves, Professore di Chimica alla Tufts University e Lead Scientist per il Wet Chemistry Lab sul Phoenix Mars Lander della NASA, e chi non è stato coinvolto nella ricerca per questo articolo, pensa che SCWE potrebbe essere un buon modo per analizzare Martiansoils nelle future missioni.

"Con alcuni miglioramenti, SCWE offrirebbe molti vantaggi a una missione spaziale, " lui dice, aggiungendo che vorrebbe vedere test futuri provare temperature ancora più alte di 215 gradi, che renderebbe solubili le molecole organiche più grandi, e aiuterebbe anche i ricercatori a comprendere il pieno impatto del perclorato sul metodo di test SCWE. Gli piacerebbe anche vedere test su suoli simulanti di Marte più vicini a quelli trovati su Marte rispetto ad alcuni di quelli usati nelle ricerche più recenti.

Però, A Kounaves piaceva la semplicità dell'uso dell'acqua come solvente. "Il trasporto dell'acqua [su un lander su Marte] è relativamente semplice poiché è facile da immagazzinare e non corrosivo, " dice. "Altre cose che sono più complesse non sono facilmente memorizzabili. E una volta che estrai le cose con l'acqua, sono più facili da lavorare."

Noell chiama SCWE una "tecnica allettante" perché le proprietà dell'acqua cambiano quando la temperatura aumenta, così gli scienziati possono usarlo per colpire altri composti durante i test sui terreni. "Gli aminoacidi sono stati a lungo bersagli ad alta priorità della comunità di astrobiologia, ", dice. "Vogliamo andare avanti e iniziare a prendere di mira... gli acidi grassi a catena lunga e potenzialmente anche alcuni degli idrocarburi policiclici aromatici (IPA, queste sono grandi molecole costituite da idrogeno e atomi di carbonio), che non sono tipicamente solubili in acqua, ma alle alte temperature di SCWE, iniziano ad esserlo." Ciò significa che se SCWE faceva parte del laboratorio umido di una futura missione, un solvente di estrazione funzionerebbe per un'ampia gamma di diversi tipi di composti.

Testare i terreni con SCWE ha un terzo vantaggio:a temperature più elevate il processo aiuta a rompere i polipeptidi (corte catene di amminoacidi legate tra loro) in singoli amminoacidi. Ciò consente ai ricercatori di determinare da dove provengono gli amminoacidi, che a sua volta fornisce indizi sull'esistenza della vita contro i mattoni per la vita. La chimica più elaborata spesso indica la vita, dice Noell:"Quando si trovano più facilmente molecole di maggiore complessità, allora gli scienziati possono iniziare a determinare se la vita passata, vita presente, o qualche processo abiotico marziano è il colpevole più probabile, " Quindi gli scienziati possono iniziare a porre la prossima serie di domande sulla vita su Marte. I polipeptidi sono simili a quelli trovati sulla terra? Se sì, in che tipo di organismo si trovano?

A proposito, il perclorato nella regolite marziana non è solo una cattiva notizia. Anche se ha ostacolato la ricerca dei segni della vita che gli scienziati stanno cercando, la sua presenza è in realtà un buon segno per la possibile abitabilità di Marte. Sì, il perclorato è combustibile, ma come antigelo facilita anche l'acqua liquida su Marte, che altrimenti sarebbe impossibile a una pressione atmosferica che è circa lo 0,6 percento di quella della Terra. E poiché il perclorato può essere scomposto per rilasciare ossigeno, significa che c'è una fonte sul pianeta di ciò di cui abbiamo bisogno per respirare.

Per quanto riguarda la vita su Marte, potrebbero esserci poche prove da trovare in superficie, non importa quale sia la chimica o le tecniche usate per dettagliarlo.

"A questo punto, tutte le prove che ho visto indicano che la superficie di Marte è dannosa per la vita, ma potremmo trovare [vita] sottoterra, " dice Kounaves. "Potrebbero esserci dei batteri chemiotropici che usano il perclorato come fonte di energia - potrebbe esserci un intero ecosistema che dispone anche di acqua liquida".

Quindi, per trovare la vita su Marte, Kounaves dice, "Avremo bisogno di trivellare."

Questa storia è stata ripubblicata per gentile concessione dell'Astrobiology Magazine della NASA. Esplora la Terra e oltre su www.astrobio.net.