Un piccolo ruscello nel sud dell'Inghilterra potrebbe guidare la strada verso la ricerca di prove dell'antica vita su Marte, sotto forma di acidi grassi conservati in un minerale ricco di ferro chiamato goethite.

I ricercatori dell'Imperial College di Londra si sono avventurati nella contea di Dorset, sulla costa meridionale del Regno Unito, per assaggiare un flusso acido che scorre nella baia di St Oswald, che è vicino alla famosa formazione rocciosa calcarea Durdle Door. L'acidità del ruscello, che ha un pH di 3,5, si crede che sia simile all'acqua che scorreva all'inizio di Marte durante la sua epoca esperiana oltre tre miliardi di anni fa.

Il torrente scorre su letti di arenaria risalenti al periodo cretaceo. In quell'epoca lontana, gli incendi boschivi hanno depositato carbone nelle sabbie. I batteri potevano vivere sul carbone, usando solfato per decomponerlo e produrre il minerale di solfuro di ferro noto come pirite, o 'oro degli sciocchi'. Avanti veloce fino ai giorni nostri e l'acqua nel ruscello sta ossidando la pirite, producendo un acido solforico debole che conferisce all'acqua il suo pH, mentre una varietà di minerali di solfato di ferro precipitano sul letto del torrente, compreso un minerale chiamato jarosite.

La giarosite eccelle nell'intrappolare la materia organica, particolarmente acidi, che sono tra i più comuni tipi di composti organici prodotti dalla vita. Col tempo, l'acqua trasforma la jarosite in un altro minerale chiamato goethite. In condizioni asciutte, come su Marte, la goethite si disidrata in un altro minerale ricco di ferro chiamato ematite, che è ciò che dà a Marte il suo colore rosso ruggine. Giarosita, goethite ed ematite sono state tutte scoperte in precedenza su Marte in quantità sostanziali.

I ricercatori dell'Imperial College – Jonathan Tan, James Lewis e Mark Sephton - hanno scoperto che la goethite nel torrente conteneva un'abbondanza di acidi grassi ben conservati. Sulla base di tale abbondanza, e supponendo che l'antico Marte ospitasse una biomassa microbica simile a quella trovata nel torrente Dorset, i ricercatori stimano che potrebbero esserci almeno 28,6 miliardi di chilogrammi di acidi grassi rinchiusi in rocce ricche di ferro sul pianeta rosso.

Biomarcatore univoco

Il significato di trovare acidi grassi costituiti da lunghe catene di atomi di carbonio su Marte non dovrebbe essere sottovalutato perché sarebbe un biomarcatore inequivocabile, dice Sephton, che è un professore di geochimica organica e capo del dipartimento di scienze della terra e ingegneria dell'Imperial.

"Se metti insieme atomi di carbonio in modo non biologico, poi ce ne sono 50, 000 altri possibili isomeri che gli atomi di carbonio potrebbero formare prima di arrivare a una catena di 18 atomi di carbonio, " dice Astrobiology Magazine. "La presenza di un acido grasso a 18 atomi di carbonio è quasi certa che sia stata prodotta da processi biologici".

Il trucco è trovare acidi grassi marziani, se esistono. La suite di strumenti Sample Analysis at Mars (SAM) sul rover Curiosity della NASA funziona cuocendo campioni di sporco e roccia per far evaporare le molecole organiche per renderle più facili da rilevare per il gascromatografo di massa (GCMS) di bordo. SAM trasporta anche nove tazze sigillate "wet chemistry", ciascuno riempito con un mix di sostanze chimiche. Quando i campioni vengono miscelati con queste sostanze chimiche e riscaldati fino a 900 gradi Celsius, le sostanze chimiche possono trasformare qualsiasi molecola organica presente in prodotti più volatili che sono più facili da analizzare per il GCMS. Due delle tazze sono riempite con idrossido di tetrametilammonio (TMAH) e metanolo, con cui possono essere rilevati gli acidi grassi. Nessuna delle due tazze è stata ancora utilizzata.

"Abbiamo solo due tentativi per l'esperimento, " dice Jennifer Eigenbrode del Goddard Space Flight Center della NASA, che ha guidato il team scientifico nella recente scoperta di molecole organiche su Marte. "La squadra sta valutando tutte le opzioni, compreso uno strato ricco di argilla adiacente a Vera Rubin Ridge, che è stato un obiettivo chiave per l'analisi sin dall'inizio della missione."

Prendendo i campioni giusti

Mentre Eigenbrode ci ricorda che la loro origine rimane incerta, la presenza di molecole organiche su Marte fa ben sperare per la possibilità di vita antica su Marte. Però, Sephton pensa che i campioni di goethite ricchi di ferro siano opzioni aggiuntive rispetto al materiale ricco di argilla. Nel 2008 il lander Phoenix della NASA ha scoperto che la superficie di Marte è ricoperta da alcuni minerali che rilasciano ossigeno quando vengono riscaldati, e che l'ossigeno si combina con i composti organici e li distrugge. La giarosite è uno di quei minerali, ma il goethite no. Ciò significa che se una vita antica su Marte ha lasciato acidi grassi che sono stati incapsulati nella jarosite che si è trasformata in goethite, allora quegli acidi grassi dovrebbero essere ancora rilevabili.

Sephton dice che prendere il campione giusto è cruciale. "Puoi avere lo strumento migliore, la tecnica migliore, ma se hai il campione sbagliato, non troverai acidi grassi, " dice Astrobiology Magazine. "Il lavoro che abbiamo fatto nel Dorset è cercare di fornire le informazioni che consentiranno la migliore scelta del campione su Marte".

I risultati mostrano anche che lunghe e costose gite sul campo in località esotiche come il deserto di Atacama in Cile, L'Antartide o il bacino del fiume Rio Tinto in Spagna non sono sempre necessari per trovare analoghi di Marte. Il ruscello studiato dal team dell'Imperial College è largo solo un metro.

"Ci sono condizioni di pH neutro sul bordo del ruscello e condizioni molto acide al centro, e come geochimici questo ci offre meravigliose opportunità per monitorare l'insorgenza e la scomparsa di queste condizioni, " dice Sephton. "Se capisci la chimica dettagliata, allora questi siti micro-analogici possono darti più dei grandi siti analogici chilometrici."

Negli anni a venire, Curiosity sarà affiancato dal rover Mars 2020 della NASA e dal rover congiunto europeo-russo ExoMars, entrambi saranno dotati di laboratori a bordo in grado di rilevare acidi grassi o altri composti organici che potrebbero dimostrare che un tempo Marte era abitato.

"Marte è pieno di sorprese, " dice Eigenbrode. "Non sai mai cosa incontreremo dopo".

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