Cosa può dirci un'enorme grotta in Italia sulla vita su Marte e su altri pianeti? Secondo una nuova ricerca degli scienziati della Penn State, un sacco.

In un lavoro pubblicato su Astrobiologia , I ricercatori della Penn State hanno identificato biofirme, o segni della presenza di vita, circa 1, 300 piedi sotto terra nelle Grotte di Frasassi nel centro Italia.

"Utilizzando questo ambiente di caverne, forniamo un esempio sul campo di vita reale di come possiamo rilevare la vita, passato o presente, su altri pianeti, "ha detto Jenn Macalady, professore associato di geoscienze.

Originariamente, Il team di Macalady stava esplorando la microbiologia e la geochimica della grotta quando hanno notato qualcosa di intrigante. Hanno trovato variazioni nel contenuto isotopico degli atomi nel gesso minerale, che è un prodotto degli agenti atmosferici della formazione della grotta. Non tutto il gesso è formato da microbi, ma il gesso formato dai microbi avrà un diverso rapporto di isotopi negli atomi. Questa variazione isotopica, in combinazione con altri dati, indica che la vita ha avuto un ruolo attivo nella produzione del gesso.

"Noi abbiamo chiesto, cosa ha a che fare questo con la biologia?" disse Macalady. "Possiamo usare queste variazioni isotopiche per dimostrare che la vita è stata responsabile della formazione della grotta?"

Gli scienziati conoscono i microbi, o microrganismi, accelerare le reazioni chimiche. Per esempio, minerali come il gesso trovato nella grotta si formano molto più rapidamente in presenza di microbi. Il team ha raccolto campioni di gesso dalle pareti della grotta che probabilmente erano entrati in contatto con fluidi o aria in movimento e ha utilizzato uno spettrometro di massa per studiare il rapporto isotopico del gesso.

Poiché i microbi accelerano i cambiamenti chimici, Macalady ha affermato che la presenza di biofirme isotopiche potrebbe essere utilizzata per individuare il coinvolgimento di forme di vita nella formazione di altri minerali, non solo quelli che compaiono nelle Grotte di Frasassi.

La struttura delle Grotte di Frasassi, brulicante di vita al livello più basso della grotta e solo resti di vita presenti a diverse altezze sopra, offre un ambiente di laboratorio reale per identificare le biofirme attuali e residue.

Sappiamo che Marte ha grotte formate da attività vulcanica, che offre un ambiente sotterraneo ospitale per i microbi a cui aggrapparsi. Marte ha anche fluidi come l'anidride carbonica e l'acqua. Questi fluidi potrebbero consentire ai microbi di interagire con i minerali, accelerando reazioni chimiche come quella trovata nelle Grotte di Frasassi.

macalady, che è un socio del Centro di ricerca di astrobiologia, ha detto che ha trascorso circa 15 anni nel tentativo di identificare una biofirma che sarebbe rilevante per una vera missione su Marte. Ha detto che trovare biofirme affidabili è la chiave per rilevare la vita su altri pianeti.

"Se dovessimo trovare un ambiente simile su Marte, potremmo usare questa particolare biofirma per verificare la presenza attuale o passata della vita, " ha detto Macalady. "Ma penso che più in generale ciò che stiamo suggerendo è che ogni volta che hai microbi su una superficie e un fluido che si muove oltre, le velocità di reazione generate dai microbi ti permetterebbero di vedere la variazione in una firma come gli isotopi. La ricerca è entusiasmante perché non è solo un esempio. È una ricetta generale per cercare prove di vita».

Prossimo, il team studierà cosa possono dirci i livelli della grotta di Frasassi sulla vita attuale e passata, forse rivelando ciò che la nuova biofirma può dirci su una scala temporale più lunga.

"Questa ricerca mostra che la vita lascia impronte ovunque esse esistano, " disse Muammar Mansor, un ricercatore post-dottorato nel dipartimento di scienze geologiche dell'Università del Texas a El Paso che ha conseguito il dottorato di ricerca. da Penn State mentre conduceva questa ricerca. "La mia principale passione nella ricerca è studiare la vita nell'universo attraverso il campo interdisciplinare dell'astrobiologia."