Un recente studio pubblicato sulla prestigiosa rivista Nature potrebbe rappresentare una delle scoperte più significative nella storia dell’astrobiologia: la possibile identificazione di segni di vita microbica antica su Marte attraverso l’analisi di campioni rocciosi raccolti dal rover Perseverance della NASA.
Il fulcro della ricerca si concentra su una formazione rocciosa denominata “Cheyava Falls”, così chiamata in onore di una cascata del Grand Canyon, che presenta caratteristiche uniche mai osservate prima su Marte. Il rover ha individuato questa roccia di fango antico nel luglio 2024, durante l’esplorazione della valle fluviale di Neretva Vallis all’interno del cratere Jezero, dove circa quattro miliardi di anni fa scorreva acqua che si versava in un antico lago.
La roccia di Cheyava Falls si distingue per il suo colore rosso mattone uniforme, risultato della presenza di ferro ferrico ossidato incorporato nella struttura rocciosa stessa, diversamente dalla maggior parte delle rocce marziane che appaiono rosse solo superficialmente per la polvere di ferro ossidato depositata. Ancora più intriganti sono le decine di piccole macchie pallide che punteggiano la superficie rocciosa, tipicamente inferiori a un millimetro di diametro, circondate da un minerale scuro ricco di fosforo che forma anche piccoli punti denominati “semi di papavero” distribuiti tra le altre macchie.
L’analisi condotta dal team internazionale di ricercatori, guidato dal geologo planetario Joel Hurowitz della Stony Brook University e dal geobiologo Michael Tice della Texas A&M University, ha rivelato la presenza di composti organici a base di carbonio associati a questi minerali. Gli strumenti di Perseverance hanno identificato specificamente due minerali: la vivianite, un fosfato di ferro, e la greigite, un solfuro di ferro, entrambi formati in stretta associazione con materiale organico.
Questi minerali rivestono particolare importanza poiché sulla Terra la vivianite si forma frequentemente in laghi e sedimenti costieri dove i microbi utilizzano il ferro nel loro metabolismo, mentre la greigite tende a formarsi quando i microorganismi decompongono i solfati. Quando questi minerali vengono trovati insieme sulla Terra, in associazione con molecole organiche, sono generalmente considerati una sorta di biosignatura, un segno fisico di vita passata o presente, almeno se si può dimostrare che si sono formati a basse temperature piuttosto che attraverso condizioni più calde e meno favorevoli alla vita.
Il meccanismo di formazione proposto dai ricercatori coinvolge reazioni di ossido-riduzione che si verificano all’interno della roccia dopo la sua formazione, trasferendo elettroni dalla materia organica al ferro ferrico e ai solfati, producendo zone sbiancate dove il ferro ferrico è stato impoverito. Queste reazioni, particolarmente la riduzione dei solfati, non si verificano tipicamente alle basse temperature che questa roccia ha sperimentato durante la sua storia geologica, a meno che non siano coinvolti microorganismi. L’ossidazione microbica della materia organica può inoltre produrre minerali fosfatici simili a quelli rinvenuti a Cheyava Falls.
Ulteriori evidenze sono emerse dall’analisi di formazioni rocciose simili nella stessa regione. A Serpentine Rapids, Perseverance ha scoperto caratteristiche ancora più reminiscenti delle macchie di riduzione terrestri: rocce rosse con macchie verdi distintive che sulla Terra si formano quando l’acqua liquida percola attraverso il sedimento prima che si indurisca in roccia, innescando una reazione chimica che trasforma il ferro ossidato nella sua forma ridotta, risultando in una tonalità verdastra. Sebbene sulla Terra i microbi siano talvolta coinvolti in questa reazione di riduzione del ferro, le macchie verdi possono anche risultare dalla decomposizione di materia organica che crea condizioni riducenti localizzate.
L’importanza di questa scoperta viene amplificata dalla scala utilizzata dalla NASA per valutare le affermazioni di vita extraterrestre, chiamata Confidence of Life Detection (CoLD), che va da 1 a 7, dove 1 rappresenta la rilevazione di un segnale intrigante e 7 una conferma definitiva. Attualmente, la roccia di Cheyava Falls si colloca al livello 1, ma secondo gli esperti come Jim Green, ex capo scienziato della NASA che ha sviluppato la scala, ulteriori misurazioni confermative potrebbero far progredire la classificazione.
Nonostante l’entusiasmo della comunità scientifica, i ricercatori mantengono un approccio cauto. Mentre non esiste attualmente una spiegazione non biologica completamente soddisfacente che possa spiegare l’intera suite di osservazioni fatte da Perseverance, la storia della scienza insegna che quando non si riesce a pensare a una spiegazione non biologica per qualcosa, di solito non è perché non esiste, ma perché non ci si è ancora arrivati. Le reazioni di ossido-riduzione descritte nello studio di Marte, insieme ai loro sottoprodotti, possono verificarsi senza vita, ma solo in condizioni di alta temperatura, che non sembrano essere state presenti in questa specifica area quando le rocce erano sommerse.
Per ottenere una conferma definitiva, sarà necessario riportare i campioni sulla Terra per analisi di laboratorio approfondite. Perseverance ha già raccolto un frammento della roccia rilevante come parte del suo 22° campione centrale, che attende di essere trasportato attraverso la missione Mars Sample Return. Tuttavia, questa missione cruciale sta affrontando significative sfide finanziarie e logistiche: i costi sono aumentati da 5 miliardi di dollari a oltre 11 miliardi, e la data di ritorno dei campioni potrebbe slittare dalla fine di questo decennio al 2040.
Il futuro della missione Mars Sample Return rimane incerto, con l’amministratore NASA Bill Nelson che ha lasciato due opzioni per la prossima amministrazione: utilizzare la tecnologia consolidata JPL per consegnare un lander più piccolo per raccogliere i campioni, con un costo stimato fino a 7,7 miliardi di dollari, oppure affidarsi a un lander commerciale non specificato per consegnare e possibilmente restituire i campioni, con un costo fino a 7,1 miliardi di dollari. Entrambe le opzioni richiederebbero un impegno immediato di 300 milioni di dollari per iniziare i lanci entro il 2030 e restituire i trenta campioni di roccia, suolo e atmosfera marziani tra il 2035 e il 2039.
Questa ricerca rappresenta il culmine di anni di pianificazione strategica della NASA. Il cratere Jezero è stato selezionato come sito di atterraggio del rover proprio per il suo potenziale di scoperte come questa, grazie alla sua storia geologica che include antichi sistemi fluviali e lacustri. L’area dove è stata trovata Cheyava Falls un tempo era attraversata da acqua miliardi di anni fa, svuotandosi in un lago all’interno del cratere Jezero, fornendo una finestra su questo passato mentre Perseverance esplora la regione.
La formazione rocciosa di Bright Angel, dove è stato raccolto il campione, è composta da fanghi a grana fine e conglomerati a grana grossolana, rocce sedimentarie formate da frammenti di dimensioni ghiaiose legati insieme da sedimenti più fini. Queste rocce sono unicamente ricche di materiale organico rispetto ad altri obiettivi misurati nel cratere Jezero da SHERLOC, e rappresentano un fangstone che potrebbe aver preservato segni di attività microbica antica.
La scoperta ha implicazioni profonde per l’astrobiologia e la ricerca di vita nell’universo. Se le scoperte della formazione Bright Angel dovessero alla fine fornire prove di vita antica su Marte, ciò implicherebbe che due pianeti separati hanno ospitato microbi che traevano la loro energia attraverso mezzi simili nel passato distante. Questo potrebbe indicare che la vita primitiva ha la tendenza ad adattarsi e sopravvivere in modi simili, indipendentemente dalla sua origine, rivelando qualcosa di profondamente significativo sull’evoluzione della vita.
I prossimi passi per gli astrobiologi di tutto il mondo includono l’esplorazione di quali reazioni di ossido-riduzione che coinvolgono ferro, zolfo, composti organici e fosfato possano verificarsi con e senza biologia nelle condizioni rilevanti per Cheyava Falls. Inoltre, la NASA e altre agenzie spaziali devono fornire una leadership coraggiosa sulla missione Mars Sample Return, nonostante i costi elevati che potrebbero raggiungere decine di miliardi di dollari, poiché il potenziale ritorno scientifico potrebbe rappresentare la scoperta scientifica più importante mai realizzata.Per restare sempre aggiornato scarica GRATIS la nostra App!
