Rivelare il clima potenzialmente abitabile dell'antico Marte è una parte fondamentale della missione della NASA per esplorare e comprendere l'ignoto, ispirare e avvantaggiare l'umanità, e per 10 anni, il rover Curiosity è stato sul caso del Pianeta Rosso.

Per celebrare l'occasione, ecco cinque delle scoperte più significative che gli scienziati hanno fatto utilizzando la suite di strumenti Sample Analysis at Mars (SAM) di Curiosity. SAM è uno degli strumenti di astrobiologia più potenti della NASA su Marte. Progettato e costruito presso il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland, SAM ricerca e misura molecole organiche ed elementi luminosi, che sono importanti per la vita come la conosciamo. Per completare questa attività, SAM trasporta componenti che gli scienziati utilizzano in remoto per testare campioni marziani.

1. Rilevazione di composti organici su Marte

Charles Malespin e Amy McAdam, i principali e vice principali investigatori di SAM presso Goddard, concordano molto sulla scoperta più significativa di SAM:SAM ha rilevato molecole organiche in campioni di roccia raccolti dal cratere Gale di Marte. Le molecole organiche (quelle contenenti carbonio) potrebbero essere utilizzate come mattoni e "cibo" per la vita. La loro presenza su Marte suggerisce che il pianeta un tempo avrebbe potuto sostenere la vita, se mai fosse stata presente.

Mentre gli isotopi nell'anidride carbonica e nel metano misurati durante alcune analisi di campioni SAM potrebbero essere coerenti con l'antica attività biologica che produce le sostanze organiche osservate, è importante che ci siano anche spiegazioni non basate sulla vita:ad esempio, questo segnale isotopico potrebbe essere il risultato di un'interazione tra la luce ultravioletta del sole e l'anidride carbonica nell'atmosfera di Marte producendo sostanze organiche che cadono in superficie, senza bisogno di vita.

Nel complesso, questi risultati motivano gli studi in corso e futuri con SAM e l'intera suite di strumenti Curiosity, nonché altre missioni planetarie alla ricerca di prove di ambienti abitabili e vita oltre la Terra.

2. Variabilità del metano

Utilizzando il Tunable Laser Spectrometer di SAM, sviluppato presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA nel sud della California, gli scienziati hanno rilevato fluttuazioni nell'abbondanza di metano nell'atmosfera vicino alla superficie dove Curiosity raccoglie i campioni. Sulla Terra, la maggior parte del metano presente nell'atmosfera arriva grazie ai processi della vita e varia in conseguenza dei cambiamenti nei processi biologici, ma non sappiamo se questo sia il caso su Marte.

La curiosità non è in grado di determinare se il metano che ha rilevato provenga o meno da processi biologici, ma le numerose missioni del Pianeta Rosso continuano a mettere insieme l'allettante puzzle.

3. Formazione rocciosa ed età di esposizione nel cratere Gale

La curiosità esisteva su Marte solo da poco più di un anno quando, grazie a SAM, gli scienziati hanno determinato per la prima volta sia l'età di formazione che l'età di esposizione di una roccia sulla superficie di un altro pianeta.

Le rocce attorno al bordo del cratere Gale si sono formate circa 4 miliardi di anni fa, quindi sono state trasportate come sedimenti nella baia di Yellowknife. "Qui furono sepolti e divennero rocce sedimentarie", ha detto McAdam. Da lì, gli agenti atmosferici e l'erosione si sono lentamente disgregati ed hanno esposto le rocce alle radiazioni superficiali circa 70 milioni di anni fa. Oltre a fornire informazioni sui tassi di erosione di Marte, sapere per quanto tempo un campione è stato esposto consente agli scienziati di considerare possibili cambiamenti indotti dalle radiazioni nei composti organici che potrebbero influenzare la capacità di identificare potenziali biosignature.

"L'esperimento di datazione dell'età non era pianificato prima del lancio", ha detto McAdam. "Ma la flessibilità nella progettazione e nel funzionamento di SAM, e la dedizione di un team di scienziati e ingegneri, hanno consentito di realizzarlo con successo."

4. Approfondimento sulla storia dell'acqua su Marte

SAM ha anche fatto luce sul passato più umido di Marte e su come il pianeta si è prosciugato. L'acqua è di vitale importanza per la vita come la conosciamo e "più linee di prova indicano che le rocce del cratere Gale registrano una ricca storia dell'acqua", ha detto Malespin. Parte di questa prova è la presenza di jarosite, un minerale giallo rubino formato solo in ambienti acquosi, ha detto McAdam. Un esperimento di datazione dell'età con SAM e un altro strumento Curiosity (APXS) ha trovato jarosite centinaia di milioni di anni più giovane del previsto.

Questa scoperta suggerisce che anche se gran parte della superficie di Marte stava diventando secca, dell'acqua liquida è rimasta al di sotto della superficie nell'ambiente del cratere Gale, prolungando il periodo di abitabilità per qualsiasi microbi marziano che potrebbe essere esistito.

Inoltre, le analisi di SAM hanno fornito informazioni sulla perdita dell'atmosfera di Marte che ha portato la sua evoluzione a lungo termine dal primo stato caldo e umido all'attuale stato freddo e arido. Acqua, H₂ O, contiene due atomi di idrogeno e un atomo di ossigeno. L'idrogeno può essere scambiato con una forma più pesante di se stesso, chiamata deuterio. Attraverso la misurazione del rapporto deuterio-idrogeno nei suoi campioni, Curiosity ha scoperto prove di una storia di fuga di idrogeno e perdita d'acqua su Marte.

5. Azoto biologicamente utile

Sulla Terra, l'azoto è un ingrediente essenziale nella ricetta per la vita, ma non un qualsiasi azoto va bene. Affinché la maggior parte dei processi biologici ne faccia uso, gli atomi di azoto devono prima essere "fissati":liberati dalla loro forte tendenza ad interagire solo con se stessi. "L'azoto fisso è necessario per la sintesi di DNA, RNA e proteine", ha detto Malespin. "Questi sono i mattoni della vita come la conosciamo."

SAM ha rilevato l'azoto fisso sotto forma di nitrato nei campioni di roccia analizzati nel 2015. La scoperta indicava che l'azoto biologicamente e chimicamente utilizzabile era presente su Marte 3,5 miliardi di anni fa.

"Anche se questo nitrato potrebbe essere stato prodotto all'inizio della storia marziana dagli shock termici causati dagli impatti di meteoriti", ha detto McAdam, "è possibile che alcuni si stiano formando nell'atmosfera marziana oggi".

Nessuna scoperta da SAM o dagli altri strumenti di Curiosity può offrire prove positive per la vita passata su Marte, ma soprattutto, queste scoperte non lo escludono. All'inizio di quest'anno, la NASA ha esteso la missione di Curiosity almeno fino al 2025, consentendo al rover e al suo laboratorio di chimica mobile SAM di rimanere concentrati sulla stuzzicante materia dell'abitabilità di Marte. + Esplora ulteriormente

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