Questo autoritratto dal basso del rover Curiosity Mars della NASA mostra il veicolo nel sito da cui è arrivato per perforare un bersaglio roccioso chiamato "Buckskin" sul monte Sharp inferiore. Credito:NASA/JPL-Caltech/MSSS
Il rover Curiosity della NASA ha trovato nuove prove conservate nelle rocce su Marte che suggeriscono che il pianeta potrebbe aver sostenuto la vita antica, così come nuove prove nell'atmosfera marziana che si riferiscono alla ricerca della vita attuale sul Pianeta Rosso. Pur non essendo necessariamente una prova della vita stessa, questi risultati sono un buon segno per future missioni di esplorazione della superficie e del sottosuolo del pianeta.
Le nuove scoperte:molecole organiche "duri" in rocce sedimentarie di tre miliardi di anni vicino alla superficie, così come le variazioni stagionali dei livelli di metano nell'atmosfera – appaiono nell'edizione dell'8 giugno della rivista Scienza .
Le molecole organiche contengono carbonio e idrogeno, e può anche includere ossigeno, azoto e altri elementi. Sebbene comunemente associato alla vita, le molecole organiche possono anche essere create da processi non biologici e non sono necessariamente indicatori di vita.
"Con queste nuove scoperte, Marte ci sta dicendo di mantenere la rotta e continuare a cercare prove di vita, " ha detto Thomas Zurbuchen, amministratore associato per la direzione della missione scientifica presso la sede della NASA, a Washington. "Sono fiducioso che le nostre missioni in corso e pianificate sbloccheranno scoperte ancora più mozzafiato sul Pianeta Rosso".
"La curiosità non ha determinato la fonte delle molecole organiche, " ha detto Jen Eigenbrode del Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, Maryland, che è l'autore principale di uno dei due nuovi articoli su Science. "Se detiene un record di vita antica, era cibo per la vita, o è esistito in assenza di vita, la materia organica nei materiali marziani contiene indizi chimici sulle condizioni e sui processi planetari".
Questa illustrazione mostra i modi in cui il metano dal sottosuolo potrebbe trovare la sua strada verso la superficie dove il suo assorbimento e rilascio potrebbe produrre una grande variazione stagionale nell'atmosfera osservata da Curiosity. Le potenziali fonti di metano includono la metanogenesi, Degradazione UV di sostanze organiche, o chimica delle rocce d'acqua; e le sue perdite includono la fotochimica atmosferica e le reazioni di superficie. Le stagioni si riferiscono all'emisfero settentrionale. I dati tracciati provengono da TLSSAMinstrument di Curiosity, e la linea curva attraverso i dati serve per aiutare l'occhio. Questo materiale si riferisce a un documento apparso in data, problema di Scienza , pubblicato da AAAS. La carta, di C.R. Webster al Jet Propulsion Laboratory della NASA a Pasadena, CIRCA, e colleghi era intitolato, "I livelli di fondo di metano nell'atmosfera di Marte mostrano forti variazioni stagionali". Credito:NASA/JPL-Caltech
Sebbene la superficie di Marte sia oggi inospitale, ci sono prove evidenti che in un lontano passato, il clima marziano ha permesso all'acqua liquida – un ingrediente essenziale per la vita come la conosciamo – di accumularsi in superficie. I dati di Curiosity rivelano che miliardi di anni fa, un lago d'acqua all'interno del cratere Gale conteneva tutti gli ingredienti necessari per la vita, compresi gli elementi costitutivi chimici e le fonti energetiche.
"La superficie marziana è esposta alle radiazioni dallo spazio. Sia le radiazioni che le sostanze chimiche aggressive distruggono la materia organica, " ha detto Eigenbrode. "Trovare antiche molecole organiche nei primi cinque centimetri di roccia che si è depositata quando Marte potrebbe essere stato abitabile, è di buon auspicio per noi imparare la storia delle molecole organiche su Marte con future missioni che scaveranno più in profondità".
Rilasci stagionali di metano
Nella seconda carta, gli scienziati descrivono la scoperta delle variazioni stagionali del metano nell'atmosfera marziana nel corso di quasi tre anni marziani, che è quasi sei anni terrestri. Questa variazione è stata rilevata dalla suite di strumenti Sample Analysis at Mars (SAM) di Curiosity.
Curiosity ha scoperto antiche molecole organiche nel cratere Gale usando il suo strumento SAM. Credito:Goddard Space Flight Center della NASA
La chimica acqua-roccia potrebbe aver generato il metano, ma gli scienziati non possono escludere la possibilità di origini biologiche. Il metano era stato precedentemente rilevato nell'atmosfera di Marte in grandi, pennacchi imprevedibili. Questo nuovo risultato mostra che bassi livelli di metano all'interno del cratere Gale raggiungono ripetutamente il picco in ambienti caldi, mesi estivi e in inverno ogni anno.
"Questa è la prima volta che vediamo qualcosa di ripetibile nella storia del metano, quindi ci offre una maniglia per capirlo, " ha affermato Chris Webster del Jet Propulsion Laboratory (JPL) della NASA a Pasadena, California, autore principale del secondo articolo. "Tutto questo è possibile grazie alla longevità di Curiosity. La lunga durata ci ha permesso di vedere gli schemi in questa 'respirazione' stagionale".
Trovare molecole organiche
Per identificare il materiale organico nel suolo marziano, Curiosity ha perforato le rocce sedimentarie conosciute come mudstone da quattro aree nel cratere Gale. Questa pietra fangosa si è formata gradualmente miliardi di anni fa dal limo che si è accumulato sul fondo dell'antico lago. I campioni di roccia sono stati analizzati da SAM, che utilizza un forno per riscaldare i campioni (oltre 900 gradi Fahrenheit, o 500 gradi Celsius) per rilasciare molecole organiche dalla roccia polverizzata.
SAM ha misurato piccole molecole organiche che si sono staccate dal campione di fango:frammenti di molecole organiche più grandi che non si vaporizzano facilmente. Alcuni di questi frammenti contengono zolfo, che avrebbe potuto aiutarli a preservarli nello stesso modo in cui lo zolfo viene utilizzato per rendere più durevoli gli pneumatici delle auto, secondo Eigenbrode.
I risultati indicano anche concentrazioni di carbonio organico dell'ordine di 10 parti per milione o più. Questo è vicino alla quantità osservata nei meteoriti marziani e circa 100 volte maggiore rispetto ai precedenti rilevamenti di carbonio organico sulla superficie di Marte. Alcune delle molecole identificate includono tiofeni, benzene, toluene, e piccole catene di carbonio, come propano o butene.
Nel 2013, SAM ha rilevato alcune molecole organiche contenenti cloro nelle rocce nel punto più profondo del cratere. Questa nuova scoperta si basa sull'inventario delle molecole rilevate negli antichi sedimenti lacustri su Marte e aiuta a spiegare perché sono state preservate.
Trovare metano nell'atmosfera e antico carbonio conservato sulla superficie dà agli scienziati la certezza che il rover Mars 2020 della NASA e il rover ExoMars dell'ESA (Agenzia spaziale europea) troveranno ancora più sostanze organiche, sia in superficie che nel sottosuolo poco profondo.
Questi risultati informano anche le decisioni degli scienziati mentre lavorano per trovare risposte alle domande riguardanti la possibilità di vita su Marte.
"Ci sono segni di vita su Marte?" ha detto Michael Meyer, scienziato capo del programma di esplorazione di Marte della NASA, presso la sede della NASA. "Non lo sappiamo, ma questi risultati ci dicono che siamo sulla strada giusta".
Questo lavoro è stato finanziato dal Mars Exploration Program della NASA per la Science Mission Directorate (SMD) dell'agenzia a Washington. Goddard ha fornito lo strumento SAM. JPL ha costruito il rover e gestisce il progetto per SMD.
