Il rover Perseverance della Nasa cercherà su Marte segni di vita passata
Nello scorso articolo vi abbiamo parlato delle missioni spaziali integrate su Marte della Cina, in questo articolo invece parleremo del rover Perseverance della Nasa che cercherà su Marte segni di una vita passata.
Il rover Perseverance della Nasa, che verrà lanciato su Marte quest’estate, cercherà i segni di una vita passata in un lago antico del cratere. Ma se la biologia fosse mai emersa sul Pianeta Rosso, come lo riconosceranno gli scienziati? Il vice scienziato del progetto Ken Williford spiega cosa stanno cercando.
Segni di vita passata su Marte
Oggi Marte è ostile alla vita. Fa troppo freddo perché l’acqua rimanga liquida in superficie e l’atmosfera sottile lascia passare alti livelli di radiazione, sterilizzando potenzialmente la parte superiore del terreno.
Ma non è stato sempre così. Circa 3,5 miliardi di anni fa o più, l’acqua scorreva in superficie. Intagliava canali ancora oggi visibili e raggruppati in crateri da impatto. Un’atmosfera più densa di anidride carbonica (CO2) avrebbe bloccato più radiazioni nocive.
L’acqua è un ingrediente comune in biologia, quindi sembra plausibile che l’antica Marte un tempo offrisse un punto d’appoggio per la vita.
Negli anni ’70, le missioni Viking 1 & 2 condussero un esperimento per cercare i microbi attuali nel suolo marziano. Ma i risultati sono stati giudicati inconcludenti.
All’inizio degli anni 2000, i rover di esplorazione della Nasa su Marte avevano il compito di “seguire l’acqua”. Opportunità e fede hanno trovato ampie prove geologiche per la presenza passata di acqua liquida.
Il rover Curiosity, che è atterrato nel 2012, ha scoperto che il lago che una volta riempiva il suo approdo sul cratere Gale avrebbe potuto sostenere la vita. Ha anche rilevato molecole organiche (contenenti carbonio) che fungono da elementi costitutivi della vita.
Ora, il rover Perseverance esplorerà un ambiente simile con strumenti progettati per testare le firme della biologia.
“Direi che è la prima missione della Nasa dalle missioni Viking”
ha dichiarato Ken Williford, vice scienziato del progetto della missione, dal Jet Propulsion Laboratory (JPL) della Nasa a Pasadena, in California.
“Viking era alla ricerca di una vita esistente – cioè la vita che potrebbe vivere su Marte oggi. Considerando che l’approccio più recente della Nasa è stato quello di esplorare ambienti antichi perché i dati che abbiamo suggerito che la prima storia del pianeta ci dice che Marte era più abitabile durante i suoi primi miliardi di anni “.
Obiettivo del rover Perseverance della Nasa
L’obiettivo di Perseverance è Jezero Crater, dove i segni di un passato acquoso sono ancora più chiari, se visti dall’orbita, rispetto a quelli del Cratere Gale.
Il rover perforerà le rocce marziane, estraendo nuclei delle dimensioni di un pezzo di gesso. Questi saranno sigillati in contenitori e lasciati in superficie. Questi saranno raccolti da un altro rover, inviati in un secondo momento nell’orbita di Marte e consegnati sulla Terra per essere analizzati.
Fa tutto parte di una collaborazione con l’Agenzia spaziale europea (Esa) chiamata Mars Sample Return.
Ma il rover eseguirà anche molta scienza in superficie.
Jezero presenta uno degli esempi marziani meglio conservati di un delta: strutture stratificate formate quando i fiumi entrano in corpi d’acqua aperti e depositano rocce, sabbia e – potenzialmente – carbonio organico.
“C’è un canale fluviale che scorre da ovest, penetrando sul bordo del cratere; e poi appena all’interno del cratere, alla foce del fiume, c’è questo bellissimo delta che è esposto. Il nostro piano è di atterrare proprio di fronte a quel delta e iniziare ad esplorare “
ha detto il dott. Williford.
Il delta contiene granelli di sabbia provenienti da rocce più a monte, tra cui uno spartiacque a nord-ovest.
“Il cemento tra i grani è molto interessante – che registra la storia dell’acqua che interagisce con quella sabbia al momento della deposizione del delta nel lago”
afferma Ken Williford.
“Fornisce potenziali habitat per tutti gli organismi che vivono tra quei granelli di sabbia. Pezzi di materia organica provenienti da qualsiasi organismo a monte potrebbero potenzialmente esser stati bagnati.”
Jezero si trova in una regione che è stata a lungo interessata dalla scienza. Si trova sulla spalla occidentale di un gigantesco bacino di impatto chiamato Isidis, che mostra i più forti segnali marziani dei minerali olivina e carbonato misurati dallo spazio.
“I minerali carbonatici sono uno degli obiettivi chiave che ci hanno portato ad esplorare questa regione”
afferma Ken Williford.
Un’indagine sui minerali nel cratere di Jezero del dott. Briony Horgan della Purdue University, della dott.ssa Melissa Rice della Western Washington University (entrambi scienziati in missione) e dei colleghi, ha rivelato depositi di carbonato sul bordo occidentale dell’antica sponda. Questi “carbonati marginali” sono stati paragonati a un anello da bagno – l’accumulo di schiuma di sapone che è rimasta dopo che l’acqua è stata scaricata.
I carbonati terrestri possono bloccare prove biologiche all’interno dei loro cristalli. Un tipo di struttura che a volte sopravvive è una stromatolite.
Questi si formano quando molti strati di batteri su scala millimetrica e sedimenti si accumulano nel tempo in strutture più grandi, a volte con forme a cupola. Sulla Terra, si verificano lungo antiche coste, dove la luce del sole e l’acqua sono abbondanti.
Miliardi di anni fa, la costa di Jezero era esattamente il tipo di luogo in cui si sarebbero potute formare le stromatoliti – e che sarebbero state preservate.
Perseverance esaminerà l’anello vasca da bagno ricco di carbonato con i suoi strumenti scientifici, per vedere se strutture come questa si siano mai formate lì.
Uno strumento chiamato Sherloc acquisisce immagini ravvicinate di una roccia interessante e produce una mappa dettagliata dei minerali presenti, compresi quelli organici. Un altro strumento chiamato Pixl fornirà quindi agli scienziati la composizione elementare o chimica dettagliata della stessa area.
All’interno di questo set di dati, gli scienziati “cercheranno concentrazioni di elementi, minerali e molecole biologicamente importanti, compresa la materia organica. In particolare, [è] quando quelle cose sono concentrate in forme potenzialmente suggestive della biologia“, afferma Ken Williford.
Riunire molte linee di prova è vitale; le sole identificazioni visive da sole non saranno sufficienti per convincere gli scienziati dell’origine biologica, vista l’asticella delle pretese di vita extra-terrestre. A meno di una grande sorpresa, è probabile che i reperti vengano descritti solo come potenziali biofirme fino a quando le rocce non vengono inviate sulla Terra per essere analizzate.
Riferendosi alle stromatoliti, il dott. Williford spiega: “Gli strati tendono ad essere irregolari e rugosi, come ci si potrebbe aspettare da un gruppo di microbi che vivono uno sopra l’altro. L’intera cosa può fossilizzarsi in un modo che è visibile anche alle telecamere“.
“Ma è quando vediamo forme del genere e, forse, uno strato ha una chimica diversa rispetto a quello successivo, ma c’è un modello ripetitivo, o vediamo la materia organica concentrata in strati specifici: quelle sono le biofirme finali che potremmo sperare di trovare.”
Tuttavia, Marte potrebbe non rinunciare facilmente ai suoi segreti. Nel 2019, gli scienziati della missione hanno visitato l’Australia per familiarizzare con le stromatoliti fossili che si sono formate 3,48 miliardi di anni fa nella regione di Pilbara nel paese.
“Dovrebbe apparire più difficile [su Marte] rispetto a quando siamo andati alla Pilbara … la nostra conoscenza della loro posizione proviene da ricerche svolte in molti decenni da molti geologi che vanno anno dopo anno e mappano il territorio”
afferma Ken Williford.
Su Marte, dice, “siamo i primi“.
Ma cosa succede se il rover non vede nulla di così grande e ovvio come una stromatolite?
Sulla Terra, possiamo rilevare microbi fossilizzati a livello di singole cellule. Ma per vederli, gli scienziati devono ritagliare una fetta di roccia, macinarla nello spessore di un foglio di carta e studiarla su un vetrino.
Nessun rover può farlo. Ma, quindi, potrebbe non essere necessario.
“È molto raro trovare un singolo microbo appeso da solo“, afferma Dr Williford.
“Ai tempi in cui erano vivi – se fossero qualcosa di simile ai microbi terrestri – si sarebbero uniti in piccole comunità che si accumulavano in strutture o ammassi di cellule rilevabili dal rover.”
Dopo aver esplorato il fondo del cratere, gli scienziati vogliono guidare il rover sul bordo. I nuclei rocciosi presi qui, quando analizzati sulla Terra, potrebbero fornire un’età per l’impatto che ha scavato il cratere e un’età massima per il lago.
Ma c’è un’altra ragione per essere interessati al bordo del cratere. Quando un grande oggetto spaziale si schianta contro le rocce contenenti acqua, l’enorme energia può creare sistemi idrotermali, dove l’acqua calda circola attraverso le rocce. L’acqua calda dissolve i minerali dalle rocce che forniscono gli ingredienti necessari per la vita.
“Se ciò fosse accaduto, il cratere di Jezero sarebbe stato il primo ambiente abitabile“, afferma Ken Williford. Le prove – insieme ai segni di qualsiasi vita che ha colonizzato l’ambiente – potrebbero essere conservate sul bordo.
L’attuale scenario di missione prevede che il rover che guida verso la vicina regione di Syrtis nord-orientale sia un “obiettivo ambizioso”.
È più antico anche di Jezero e detiene anche la promessa di carbonati esposti – che potrebbero essersi formati in modo diverso da quelli del cratere.
Se, entro la fine di questa missione, i segni della vita passata non si sono presentati, la ricerca non sarà finita. L’attenzione si concentrerà su quei nuclei, in attesa della consegna sulla Terra.
Ma l’eccitante prospettiva rimane che la missione potrebbe non solo sollevare più domande, ma anche risposte. Quel risultato potrebbe essere sconvolgente. Qualunque cosa stia aspettando il fortunato Perseverance, siamo sull’orlo di una nuova fase nella nostra comprensione del prossimo vicino della Terra.