Vita su Marte: dall’ossigeno nuovi indizi.
Che Marte un tempo possa esser stato, e possa essere ancora oggi un luogo favorevole alla vita è ormai un’ipotesi più che accreditata nella comunità scientifica, che trova sempre nuove conferme attraverso i dati inviati a terra da orbiter e rover sulla superficie del pianeta rosso che i ricercatori analizzano e studiano scrupolosamente. Per la prima volta nella storia dell'esplorazione dello spazio, gli strumenti del laboratorio marziano Curiosity hanno permesso agli scienziati di misurare i cambiamenti stagionali nei gas che riempiono l'aria direttamente sopra la superficie del cratere Gale su Marte.
In particolare, nel corso di tre anni marziani (quasi sei anni terrestri) lo strumento Sample Analysis at Mars (SAM) situato all'interno del rover Curiosity, al lavoro sul pianeta rosso dall’agosto 2012, ha "annusato" l'aria del cratere Gale e ne ha analizzato la composizione.
I ricercatori che lavorano alla missione, coordinati da Melissa Trainer, del Goddard Space Flight Center della Nasa, hanno pubblicato i primi risultati sul Journal of Geophysical Research: Planets.
La rilevazione in situ ha consentito da un lato di confermare quanto già si sapeva riguardo la composizione media dell’atmosfera marziana, dall’altra ha portato alla luce delle “anomalie” che potrebbero rappresentare una nuova conferma alla presenza, ancora oggi, di forme vita sul pianeta rosso. In particolare, ciò che è risultato anomalo è il comportamento dell’ossigeno. Ma procediamo per gradi.
Innanzitutto i risultati delle rilevazioni hanno confermato la composizione dell'atmosfera marziana in superficie, già nota in precedenza: 95 per cento in volume di anidride carbonica (CO2), 2,6 per cento azoto molecolare (N2), 1,9 per cento argon (Ar), 0,16 per cento ossigeno molecolare (O2) e monossido di carbonio (CO) 0,06 per cento.
Gli strumenti di Curiosity hanno anche rivelato che su Marte le molecole si mescolano e circolano nell'aria seguendo le variazioni della pressione durante tutto l'anno.
Questi cambiamenti sono causati dalla CO2: il gas si congela sui poli in inverno, riducendo così la pressione dell'aria in tutto il pianeta. Quando la CO2 evapora in primavera e in estate e si mescola su Marte, aumenta la pressione dell'aria. All'interno di quest’ambiente, gli scienziati hanno scoperto che l'azoto e l'argon seguono un modello stagionale prevedibile, crescendo e diminuendo in concentrazione nel cratere Gale durante tutto l'anno rispetto alla quantità di CO2 presente nell'aria.
In precedenza gli strumenti avevano rilevato le fluttuazioni stagionali del metano. Numerosi studi, nel corso degli ultimi mesi, hanno combinato diversi dati, riuscendo man mano a escludere possibili cause delle fluttuazioni del metano. Se inizialmente l’origine abiotica (vale a dire da processi chimico-geologici) sembrava essere la soluzione più probabile (o era considerata tale, forse perché preconcetta e conforme all'idea di un Marte inospitale), la valutazione di tutti i vari fattori a oggi noti, hanno, di fatto, lasciato sul tavolo la sola possibilità che il metano sia di origine biologica, originato da batteri ancora oggi presenti su Marte (leggi i precedenti articoli a riguardo, pubblicati su questo blog).
Nulla aveva mai fatto pensare che anche altri gas potessero seguire le stesse fluttuazioni. La comunità scientifica riteneva che, come rilevato da Curiosity in precedenza, tutti i gas seguissero il modello stagionale prevedibile. Gli scienziati si aspettavano che l'ossigeno facesse lo stesso. Ma non è così. Infatti, lo studio appena pubblicato ha evidenziato che la quantità di ossigeno nell'aria è aumentata di ben il 30 per cento durante la primavera e l'estate, per poi tornare ai livelli previsti dalla chimica nota solo in autunno.
Questo schema si è ripetuto ogni primavera, anche se la quantità di ossigeno aggiunta all'atmosfera variava di anno in anno, suggerendo che qualcosa lo stia producendo, e qualcos’altro poi lo disperda.
E' così che è stato trovato sorprendentemente ossigeno, il gas che molte creature terrestri usano per respirare. Cone accennato, gli scienziati che studiano Marte, sono rimasti sorpresi nel costatare che la storia dell'ossigeno è curiosamente simile a quella del metano. Almeno occasionalmente, infatti, i due gas sembrano fluttuare in tandem. Il metano è presente costantemente nell'aria all'interno del cratere Gale in così piccole quantità (0,00000004 per cento in media) che è appena percettibile anche dagli strumenti più sensibili su Marte. Tuttavia, è stato misurato da SAM. Anche l’ossigeno quindi, si comporta in un modo che finora gli scienziati non sono stati in grado di spiegare attraverso alcun processo chimico noto.
"La prima volta che l'abbiamo visto, è stato strabiliante. Abbiamo visto questa sorprendente correlazione tra l’ossigeno molecolare e il metano per buona parte dell’anno marziano, e ci ha sorpreso molto”, ha spiegato Sushil Atreya, dell’Università americana del Michigan, ad Ann Arbor, tra gli autori dello studio. "Stiamo iniziando a vedere questa correlazione allettante tra metano e ossigeno per buona parte dell'anno su Marte. Penso che ci sia qualcosa perché nell’atmosfera non ci sono abbastanza atomi di ossigeno per creare il comportamento che osserviamo. I due fenomeni devono essere collegati, ma non so dire in che modo. Nessuno lo sa al momento”, ha continuato l’esperto. "Il fatto che il comportamento dell'ossigeno non sia perfettamente ripetibile ogni stagione ci fa pensare che non sia un problema che ha a che fare con la dinamica atmosferica. Deve essere una fonte chimica e un pozzo che non possiamo ancora spiegare" ha concluso.
Nuvole nel cielo di Marte catturate da Curiosity
I ricercatori continuano a prendere in considerazione ogni ipotesi. anche se non hanno prove convincenti della presenza di attività biologica su Marte. Curiosity non ha strumenti in grado di dire definitivamente se la fonte del metano o dell'ossigeno su Marte sia biologica o geologica.
L'ossigeno e il metano possono essere prodotti sia biologicamente (dai microbi, ad esempio) che abioticamente (dalla chimica relativa all'acqua e alle rocce).
Per il metano però, abbiamo già visto che, nonostante ci si limiti a dire che tutte le ipotesi sull’origine abiotica sono state scartate, non affermando ufficialmente e palesemente che l’unica scelta rimasta sul tavolo, è quella dell’origine biologica, non è poi rimasto molto da discutere, almeno sulla base dei dati fino ad oggi raccolti e analizzati.
Tenuto conto di questo e unendo quanto emerso in merito al metano a tutti gli altri studi scientifici pubblicati nel corso degli ultimi due decenni (che ho raccolto ed esposto nel mio ultimo libro) riguardo la reale situazione passata e presente del pianeta Marte, la possibilità che l’ossigeno, così come il metano, siano evidenza di una qualche attività biologica, ancora in atto sul pianeta rosso, sembrano ormai diventate delle probabilità più che delle possibilità.
È legittimo e doveroso pensare, a questo punto che non sia certamente un caso che solo pochi mesi fa, uno studio del California Institute of Technology (Caltech), pubblicato nell’ottobre 2018 su "Nature Geoscience", ha concluso che l'ossigeno si trova nell'acqua salata sotto la superficie del pianeta rosso, potrebbe supportare la vita di microorganismi e forme di vita anche più complesse.
Come ho già avuto modo di esporre in un precedente post, secondo i ricercatori e gran parte della comunità scientifica con questa "scoperta" lo scenario cambia completamente perché aumentano le probabilità che nell'acqua marziana ci siano le condizioni per ospitare microrganismi con un metabolismo basato sull'ossigeno. Gli scienziati del Caltech autori dello studio, hanno dichiarato: "Anche ai limiti delle incertezze, i nostri risultati suggeriscono che su Marte ci possono essere ambienti in superficie con sufficiente O2 disponibile per far respirare i microbi aerobici”. È dunque questa la soluzione al mistero delle fluttuazioni di metano e ossigeno nell’atmosfera marziana?
Maggiori dettagli potranno arrivare da due missioni in programma nel 2020: ExoMars 2020, dell’Agenzia Spaziale Europea (Esa) e Mars 2020 della Nasa, che andranno a caccia di tracce di possibili forme di vita, presente o passata, su Marte. In particolare con la missione ESA-Roscomos ExoMars 2020 che effettuerà analisi geologiche e biochimiche del suolo marziano utilizzando un trapano costruito in Italia in grado di perforare la superficie del pianeta rosso fino a due metri di profondità. Obiettivo del rover europeo, le cui operazioni saranno guidate dal centro di controllo Rocc sito a Torino, sarà indagare non solo la presenza di eventuali condizioni favorevoli alla vita ma, come affermato dagli stessi scienziati, quello di trovare forme di vita e tracce della sua evoluzione!
Maggiori informazioni nel libro: Il lato oscuro di Marte - dal mito alla colonizzazione.
