Un nuovo studio ha indicato come la ricerca di vita sugli esopianeti debba abbandonare le firme biologiche passando a modelli statistici.
La Terra, l’unico mondo che conosciamo in grado di ospitare la vita, presenta tracce di essa nella sua atmosfera. L’ossigeno/ozono ne è l’esempio più convincente, perché senza essere reintegrato dalla vita, scomparirebbe rapidamente. Anche il metano ne è un esempio, poiché è prodotto dai metanogeni. Infine, il protossido di azoto è un altro esempio, perché è prodotto dai microbi e non ha fonti abiotiche significative conosciute. Ma trovare queste sostanze chimiche non significa necessariamente che ci sia vita. La Terra ha ospitato la vita molto prima che la sua atmosfera contenesse ossigeno e ozono. E, come abbiamo scoperto, la chimica su altri mondi può essere significativamente diversa da quella terrestre. Inoltre, gli esopianeti si trovano a distanze estreme, il che rende difficile l’identificazione univoca di queste sostanze chimiche.
Da biofirme a modelli
Un altro approccio per individuare le biofirme consiste nell’utilizzare uno dei doni evolutivi più straordinari del cervello umano: la nostra capacità di riconoscere schemi. Da questa prospettiva, rilevare la vita non dipende da singole sostanze chimiche, bensì dalla ricerca di modelli statistici, come ha dimostrato una recente ricerca pubblicata.
“L’astrobiologia è fondamentalmente una scienza forense“, ha affermato il primo autore Yoffe in un comunicato stampa. “Cerchiamo di dedurre i processi da indizi incompleti, spesso con dati molto limitati raccolti da missioni straordinariamente costose e poco frequenti.” Secondo gli autori, nella ricerca della vita dobbiamo affrontare una realtà spiacevole. La spettrometria atmosferica a distanza, come quella effettuata dal JWST o da altri osservatori futuri, non sarà sufficiente. Queste osservazioni possono aiutarci a comprendere gli esopianeti, ma, secondo le stime degli autori, non ci porteranno al traguardo.
“La ricerca della vita nel Sistema Solare si basa sui dati provenienti dalle missioni planetarie“, affermano. Solo visitando altri mondi possiamo acquisire le osservazioni necessarie a dimostrare l’esistenza della vita. E queste osservazioni devono concentrarsi sui modelli generali delle popolazioni di molecole organiche, non sulla presenza di singole potenziali biofirme.
Strutture riconoscibili
“La vita, così come la conosciamo, è costruita a partire da un repertorio finito di molecole organiche“, scrivono gli autori. La composizione e l’abbondanza di molecole come amminoacidi e lipidi occupano una “posizione privilegiata”, secondo i ricercatori. Lo stesso vale per gli anfifili, molecole con diverse parti che attraggono e respingono l’acqua. Le parti degli anfifili che attraggono l’acqua sono i mattoni delle proteine, mentre le parti che la respingono formano le membrane cellulari e consentono le funzioni cellulari.
La presenza, la composizione e l’abbondanza di queste molecole sono considerate obiettivi cruciali nella ricerca della vita sugli esopianeti. Sfortunatamente, si trovano anche in ambienti in cui possono essere prodotte abioticamente. I ricercatori stanno quindi introducendo un nuovo quadro statistico basato sull’ecodiversità. Esso va oltre il rilevamento di singole molecole o rapporti isotopici per andare alla ricerca della vita.
Biotici e abiotici per gli esopianeti
In questo lavoro, i ricercatori hanno esaminato sia gli insiemi biotici che abiotici di amminoacidi. Gli insiemi biotici comprendono le distribuzioni ambientali di amminoacidi plasmati da impronte biologiche in colture microbiche, sedimenti marini ed estuariali e biota fossilizzati. Gli abiotici includono invece materiali meteoritici e asteroidali, profili simulati di lune ghiacciate analoghe e materiali sintetizzati in laboratorio che riflettono la chimica del Sistema Solare primordiale e prebiotica.
Un metodo affidabile
I ricercatori hanno scoperto che gli amminoacidi prodotti bioticamente differiscono, per la loro natura cumulativa, da quelli prodotti abioticamente. Sono più diversificati e distribuiti in modo più uniforme. Hanno poi fatto lo stesso per gli acidi grassi. Ma le molecole biotiche non durano per sempre. Si degradano nel tempo, e un grande interrogativo è se i modelli statistici possano sopravvivere alla degradazione.
Tuttavia, gli ambienti planetari sono spesso ostili e le molecole organiche vengono spesso degradate selettivamente. Per valutare la durabilità del segnale di diversità in tali condizioni, è stato simulato un processo di degradazione, che si è dimostrato essere il principale fattore di degradazione dei composti organici in esso presenti. E gli stessi ricercatori sono rimasti sorpresi dalla robustezza del loro metodo.Nonostante alcuni dei campioni biotici analizzati si fossero fortemente degradati nel tempo, i modelli complessivi sono rimasti solidi.
Vita oltre la Terra
Gli autori non intendono affermare che il loro metodo da solo sia sufficiente a dimostrare l’esistenza della vita altrove. È improbabile che un singolo metodo possa farlo. Qualsiasi futura affermazione di aver trovato la vita richiederebbe molteplici prove indipendenti, interpretate nel contesto geologico e chimico di un ambiente planetario. Il nuovo approccio rappresenta tuttavia un ulteriore metodo per valutare se in un esopianeta possa esserci stata vita, e se diverse tecniche possono tutte essere puntate nella stessa direzione, allora potranno diventare uno strumento molto affidabile.
Per saperne di più
- Leggi l’articolo originale su Universe Today
- Leggi il paper scientifico intitolato “Molecular diversity as a biosignature” pubblicato su Nature Astronomy
