La scoperta di Curiosity amplia lo studio delle tipologie di molecole antiche che possono essere conservate sulla superficie di Marte.
Gli scienziati che analizzano la roccia polverizzata a bordo del rover Curiosity della NASA hanno trovato i composti organici più grandi sul Pianeta Rosso fino ad oggi. La scoperta, pubblicata lunedì su Proceedings of the National Academy of Sciences, suggerisce che la chimica prebiotica potrebbe essere avanzata su Marte più di quanto osservato in precedenza. Gli scienziati hanno analizzato un campione di roccia esistente all’interno del mini-laboratorio Sample Analysis at Mars (SAM) di Curiosity e hanno trovato le molecole decano, undecano e dodecano. Si pensa che questi composti, che sono composti rispettivamente da 10, 11 e 12 atomi di carbonio, siano i frammenti di acidi grassi che sono stati conservati nel campione. Gli acidi grassi sono tra le molecole organiche che sulla Terra sono i mattoni chimici della vita.
Molecole basilari per la vita
Gli esseri viventi producono acidi grassi per aiutare a formare le membrane cellulari e svolgere varie altre funzioni. Ma gli acidi grassi possono anche essere prodotti senza vita, attraverso reazioni chimiche innescate da vari processi geologici, tra cui l’interazione dell’acqua con i minerali nelle sorgenti idrotermali. Sebbene non ci sia modo di confermare la fonte delle molecole identificate, il fatto di averle trovate è entusiasmante per il team scientifico di Curiosity per un paio di motivi.
In precedenza, gli scienziati della sonda Curiosity avevano scoperto su Marte piccole e semplici molecole organiche, ma la scoperta di questi composti più grandi fornisce la prima prova che la chimica organica ha raggiunto il livello di complessità necessario per l’origine della vita su Marte.
Il nuovo studio aumenta anche le possibilità che grandi molecole organiche che possono essere prodotte solo in presenza di vita, note come “biofirme”, possano essere preservate su Marte, dissipando le preoccupazioni che questi composti vengano distrutti dopo decine di milioni di anni di esposizione a radiazioni intense e ossidazione. Questa scoperta fa ben sperare per i progetti volti a portare campioni da Marte sulla Terra per analizzarli con gli strumenti più sofisticati disponibili qui, affermano gli scienziati.
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Cumberland
Nel 2015 erano state identificate in modo conclusivo delle molecole organiche marziane nello stesso campione utilizzato per lo studio attuale. Soprannominato “Cumberland”, il campione è stato analizzato molte volte con SAM utilizzando tecniche diverse. Curiosity ha perforato il campione di Cumberland nel maggio 2013 da un’area nel cratere Gale di Marte chiamata ” Yellowknife Bay “. Gli scienziati erano così incuriositi da Yellowknife Bay, che sembrava un antico fondale di lago, che hanno inviato il rover lì prima di dirigersi nella direzione opposta verso la sua destinazione principale, il monte Sharp, che si erge dal fondo del cratere.
La deviazione ne è valsa la pena: Cumberland si rivela zeppo di indizi chimici allettanti sui 3,7 miliardi di anni passati dal Gale Crater. Gli scienziati hanno precedentemente scoperto che il campione è ricco di minerali argillosi, che si formano nell’acqua. Contiene abbondante zolfo, che può aiutare a preservare le molecole organiche. Cumberland ha anche molti nitrati, che sulla Terra sono essenziali per la salute di piante e animali, e metano prodotto con un tipo di carbonio che sulla Terra è associato ai processi biologici.
Forse la cosa più importante è che gli scienziati hanno scoperto che la baia di Yellowknife era effettivamente il sito di un antico lago, un ambiente in grado di concentrare molecole organiche e conservarle in una roccia sedimentaria a grana fine chiamata argillite.
Un’analisi fortuita
La recente scoperta di composti organici è stata un effetto collaterale di un esperimento non correlato per sondare Cumberland alla ricerca di segni di amminoacidi, che sono i mattoni delle proteine. Dopo aver riscaldato il campione due volte nel forno di SAM e aver quindi misurato la massa delle molecole rilasciate, il team non ha visto alcuna prova di amminoacidi. Ma hanno notato che il campione rilasciava piccole quantità di decano, undecano e dodecano.
Poiché questi composti potrebbero essersi staccati da molecole più grandi durante il riscaldamento, gli scienziati hanno lavorato a ritroso per capire da quali strutture potessero provenire. Hanno ipotizzato che queste molecole fossero resti degli acidi grassi acido undecanoico, acido dodecanoico e acido tridecanoico, rispettivamente.
Gli scienziati hanno testato la loro previsione in laboratorio, mescolando acido undecanoico in un’argilla simile a Marte e conducendo un esperimento simile a SAM. Dopo essere stato riscaldato, l’acido undecanoico ha rilasciato decano, come previsto. I ricercatori hanno quindi fatto riferimento a esperimenti già pubblicati da altri scienziati per dimostrare che l’undecano avrebbe potuto staccarsi dall’acido dodecanoico e il dodecano dall’acido tridecanoico.
Gli autori hanno trovato un ulteriore dettaglio intrigante nel loro studio, relativo al numero di atomi di carbonio che compongono i presunti acidi grassi nel campione. La struttura portante di ogni acido grasso è una lunga catena dritta di 11-13 atomi di carbonio, a seconda della molecola. In particolare, i processi non biologici in genere producono acidi grassi più corti, con meno di 12 atomi di carbonio. È possibile che il campione di Cumberland contenga acidi grassi a catena più lunga, affermano gli scienziati, ma SAM non è ottimizzato per rilevare catene più lunghe.Gli scienziati affermano che, in ultima analisi, c’è un limite a quanto possono dedurre dagli strumenti di caccia alle molecole che possono essere inviati su Marte.
Per saperne di più
- Leggi l’articolo originale su NASA\JPL
- Leggi il paper scientifico intitolato “Long-chain alkanes preserved in a Martian mudstone” e pubblicato su Proceeding of the National Academy of Sciente
