Siamo soli? La ricerca della vita su Marte e altrove nel sistema solare

NASATrova la vita MarteSpinto dal carro della perseveranza, è probabile che dia presto risultati promettenti. Gli sforzi precedenti, pur non dimostrando definitivamente la vita, hanno informato le attuali tecniche di indagine e ampliato la nostra comprensione dei processi non biologici che possono imitare la vita, rafforzando la futura esplorazione di spazi abitabili in tutto il sistema solare, comprese le lune ghiacciate. Saturno E Giove.

Mentre Marte sembra essere un luogo vicino promettente per cercare la vita oltre la Terra, il Pianeta Rosso ha ostinatamente mantenuto i suoi segreti. Nonostante decenni di indagini – e anche due scoperte inizialmente clamorose – non sono ancora emersi segni certi di vita.

Ora quella lunga ricerca potrebbe dare i suoi frutti. Il rover Perseverance ha setacciato un antico cratere marziano, che era pieno d’acqua, alla ricerca di prove di vita passata, conservando campioni di rocce e materiale di superficie in tubi di metallo per un eventuale ritorno sulla Terra.

E queste entusiasmanti scoperte del passato, anche se ora si ritiene che non siano in grado di dimostrare che la vita è fiorita sul nostro vicino pianeta, sono viste come una base essenziale per la ricerca mirata e multistrato condotta oggi.

“Le missioni passate ci hanno aiutato a capire meglio come cercare la vita”, ha detto Lindsey Hayes, vice scienziato del programma Astrobiology Program – che studia la possibilità della vita oltre la Terra – presso la sede della NASA a Washington, e vice scienziato principale per il campione di Marte . missione di ritorno.

Un’approfondita esplorazione di Marte servirà anche come terreno di prova per la ricerca più ampia a venire: scansionare le lune coperte di ghiaccio del sistema solare esterno per alcuni segni di vita nei vasti oceani nascosti sotto le loro superfici.

“La NASA ha investito molto nella ricerca della vita su Marte e ho imparato molto che ci aiuterà quando guarderemo altri luoghi abitabili nel sistema solare, come le lune ghiacciate che orbitano intorno a Saturno e Giove”, ha detto Marie Vojtek, direttore del programma di astrobiologia della NASA presso la sede dell’agenzia a Washington.

Il cratere Jezero su Marte è mostrato in questa illustrazione come appariva miliardi di anni fa, quando era un lago vulcanico con un delta fluviale. Fonte: NASA/JPL-Caltech/Lizbeth B. De La Torre

Alla ricerca di rocce marziane

Per trovare le radici della strategia della NASA di cercare la vita tra i nostri mondi vicini, potremmo guardare indietro agli anni ’70: i giorni di Carl Sagan e dei suoi due lander vichinghi, che hanno fatto la storia quando entrambi sono atterrati su Marte nel 1976.

Sagan, conduttore della serie TV originale “Cosmos”, ha contribuito a progettare e gestire Viking 1 e Viking 2, che trasmettono immagini e raccolgono dati scientifici dalla superficie di Marte. Hanno anche condotto esperimenti di rilevamento della vita, raccolto campioni del materiale della superficie marziana, chiamato regolite, e aggiunto sostanze nutritive. Nonostante le prove del consumo di alcuni nutrienti, la maggior parte della comunità scientifica ha concluso che ciò è probabilmente dovuto a interazioni non biologiche, che hanno portato a una prima scintilla di entusiasmo per la possibile scoperta della vita su Marte.

Il secondo grande momento arrivò nel 1996, quando gli scienziati della NASA pubblicarono un documento che delineava possibili tracce chimiche di forme di vita in una roccia marziana caduta sulla Terra. Colloquialmente noto come meteorite di Allan Hills, o con il suo numero ufficiale, ALH84001, è stato raccolto in Antartide più di un decennio fa.

Mentre i meteoriti di Marte sono caduti regolarmente sulla Terra nel corso della storia dei due pianeti – probabilmente esplosi nello spazio quando grandi corpi come asteroidi si sono schiantati contro il Pianeta Rosso e alla fine catturati dal campo gravitazionale terrestre – questo sembrava speciale. Conteneva tracce chimiche simili a quelle lasciate dai microbi terrestri. Alcune delle immagini hanno persino rivelato caratteristiche microscopiche simili a batteri. Ancora una volta, tuttavia, l’entusiasmo globale per la potenziale scoperta si è ridotto all’incertezza. Oggi, la maggior parte degli scienziati che hanno studiato questa domanda considerano una fonte non biologica la probabile origine delle “prove” di tracce di precedenti microbi marziani nel meteorite.

Il gruppo di ricercatori che ha pubblicato il documento, guidato dallo scienziato della NASA David S. McKay, “a volte è stato un cambiamento un po’ breve”, ha detto Andrew Steele, un ricercatore della Carnegie Institution che ha anche studiato la roccia marziana. “L’effettivo impatto che hanno avuto su questa scienza dovrebbe essere celebrato, perché hanno corso i rischi che hanno fatto. Questo è ciò che ci ha permesso di porre la prossima serie di domande davvero importanti”.

Le scoperte del team hanno stimolato ulteriori ricerche e hanno evidenziato una nuova realizzazione: molti processi non biologici possono produrre caratteristiche realistiche.

Fonte: NASA/JPL-Caltech/Lizbeth B. De La Torre

Il lavoro di Steele, ad esempio, mira a stabilire il livello di fondo di “mancanza di vita” per gli ambienti trovati su altri mondi, incluso Marte. I risultati del rilevamento della vita potenziale possono quindi essere misurati su questo sfondo. Basandosi sul lavoro del gruppo di Mackay e di altri, Steele e colleghi hanno trovato tre processi chimici separati che potrebbero produrre gli elementi costitutivi della vita su Marte, ognuno dei quali produce molecole organiche in assenza di qualsiasi attività biologica.

“Marte è eccitante”, ha detto, “e potrebbe ancora mostrare segni di vita”. “Ma ci insegna anche come si possono formare gli elementi costitutivi della vita”.

Quei due primi tentativi di trovare la vita marziana hanno portato anche a un’altra scoperta chiave: la ricerca doveva essere esaustiva, non “prendi e vai”, come dice l’astrobiologo Hayes.

“Entrambe le interpretazioni dei risultati sono state ostacolate dalla mancanza di contesto”, ha detto Hayes. “Nel caso dei vichinghi, c’era una mancanza di contesto nelle misurazioni che stavano per effettuare e di ciò che potevano dirci sull’ambiente in cui li stavamo misurando. Nel caso di Allan Hills [the Martian meteorite]Non avendo un contesto sull’ambiente da cui provengono quelle rocce”.

La ricerca della vita su Marte

Per portare avanti le indagini, la NASA ha inizialmente deciso di non mirare direttamente alla scoperta della vita stessa. Invece, il rover gemello Spirit e Opportunity ha condotto un’indagine dettagliata dell’ambiente marziano, confermando le condizioni abitabili del primo Marte in parte attraverso prove geologiche del flusso d’acqua. Anche gli orbiter marziani come Mars Reconnaissance Orbiter e Mars Odyssey hanno svolto un ruolo, aiutando a mappare il terreno e individuare i siti di atterraggio.

Il rover Mars Curiosity ha spinto ulteriormente il potenziale di abitabilità, acquisendo prove di abbondante acqua, molecole organiche e ambienti abitabili nel lontano passato di Marte. Il rover continua il suo funzionamento oggi al Gale Crater, dove può ancora trovare prove della passata attività dell’acqua.

La NASA è tornata nel campo del rilevamento della vita con l’arrivo del rover al cratere Jezero nel febbraio 2021. Un tempo lago completo di delta del fiume, Jezero sembrava il luogo ideale per cercare segni di vita dal lontano passato di Marte.

Ma a differenza dei lander vichinghi, Perseverance è dotato di una serie di strumenti per scansionare le rocce marziane alla ricerca di segni di vita antica ed esplorare il loro contesto ambientale.

Inoltre, a differenza dei vichinghi, i rover possono muoversi. Perseverance prende di mira interessanti formazioni rocciose da lontano, con l’aiuto di un navigatore di elicotteri, Creativity, e poi si dirige lassù per dare un’occhiata più da vicino.

Significa anche che la persistenza, che sta memorizzando campioni in una cache che verrà restituita sulla Terra in seguito, ha un vantaggio rispetto alle precedenti indagini prive di contesto per ciò che hanno trovato. “Questo rover ben equipaggiato ottiene tutto quel contesto perché esegue tutte quelle misurazioni eccezionali”, ha affermato Hayes.

Altri possibili luoghi futuri in cui cercare segni di vita includono siti in cui l’acqua sotterranea si raccoglieva sull’antico Marte, che un tempo formava un sistema di laghi sotterranei.

La ricerca della vita altrove nel sistema solare

Poco si sa degli oceani profondi e ricoperti di ghiaccio delle lune esterne del sistema solare, come le lune di Giove Europa, Encelado e Titano di Saturno. Ma una cosa è già chiara: fornirebbero condizioni molto diverse per la vita potenziale rispetto a Marte.

Tuttavia, questi ambienti acquatici senza sole possono contenere materia organica nota e chimica associata, e persino una fonte di calore: il calore interno delle lune, che potrebbe fuoriuscire attraverso le prese d’aria nel fondo dell’oceano. È uno dei modi in cui la vita potrebbe essere iniziata sulla Terra.

Durante una missione di 13 anni che si è conclusa nel 2017, la NASA Cassini Il veicolo spaziale ha rilevato pennacchi di acqua salata e particelle organiche fuoriuscite da fratture note come “strisce di tigre” su Encelado, probabilmente dall’oceano sotterraneo della luna, indicando un possibile ambiente abitabile.

Europa potrebbe avere pennacchi simili: i dati della navicella spaziale Galileo della NASA e del telescopio Hubble, così come i telescopi terrestri, hanno indicato la sua presenza. La navicella spaziale Europa Clipper della NASA, che è ora in fase di assemblaggio per un potenziale lancio nell’ottobre 2024, trasporterà sensori in grado di analizzare qualsiasi pennacchio di materia che potrebbe incontrare in una serie di passaggi ravvicinati sulla luna ricoperta di ghiaccio.

E mentre Titano di Saturno è meglio conosciuto per la sua densa atmosfera di idrocarburi e i laghi di etano e metano, è probabile che sia anche un mondo oceanico, come gli altri, che nasconde un profondo oceano di acqua liquida sotto una crosta ghiacciata. Se l’interno della Terra entrasse in qualche modo in contatto con la superficie – ora o in passato – si potrebbero trovare prove di molecole o sostanze chimiche che indicano la possibilità della vita lì. La missione Dragonfly della NASA, un aerogiro, cercherà tali prove in una missione pianificata per la metà degli anni ’30.

Sebbene gli ambienti di Marte e della luna esterna siano molto diversi, i principi per la ricerca della vita rimangono gli stessi.

“Quello che abbiamo imparato sulla vita sulla Terra è che finché ci saranno alcune cose basilari come nutrienti, acqua ed energia, troveremo la vita”, ha detto Vojtek. Riteniamo che molti ambienti all’interno del sistema solare soddisfino questi requisiti. Ma non è stato ancora esplorato”.

Alla ricerca della vita