Nuovi risultati Invia Mars Rover in una ricerca di vita antica

Andando in profondità. La curiosità ha perforato 5 centimetri nella roccia a Yellowknife Bay on Mars (inserto).

Quando il Il rover della curiosità è atterrato nel cratere di Gale 16 mesi fa, il suo obiettivo era trovare un posto su Marte che fosse abitabile 4 miliardi di anni fa. Lo ha fatto, e ora una serie di nuove scoperte sta guidando la missione in una nuova direzione: alla ricerca di tracce di vita antica. I leader del team scientifico di Curiosity, composto da 400 persone, raccontano le loro ultime scoperte, pubblicate online oggi Scienza , stanno restringendo come e dove cercare "fossili molecolari" - materia organica che potrebbe provenire da antichi microbi marziani.

"La nostra missione sta cambiando direzione", afferma lo scienziato del progetto Curiosity John Grotzinger del California Institute of Technology (Caltech) di Pasadena. "Stiamo iniziando a tracciare una strada da seguire, un modo per esplorare deliberatamente la materia organica."

Le nuove analisi di curiosità dei sedimenti dal letto di un lago a lungo svanito lasciano intendere che Marte ospita quantità sostanziali di materiale organico di qualche tipo , anche se nessuno è ancora disposto ad attribuirlo alla vita antica. E in un marziano prima, Curiosity ha determinato come recentemente le rocce superficiali sono state esposte dall'erosione. Ciò apre la strada a ricerche più sistematiche di fossili molecolari, mostrando agli scienziati come massimizzare le loro possibilità di trovare materia organica che è stata esposta solo di recente alla pioggia devastante dei raggi cosmici che si riversa su Marte.

L'ultima volta che gli scienziati di Curiosity hanno riferito sulla caccia alla materia organica, le cose erano un po 'confuse . Composti di perclorato - potenti ossidanti quando riscaldati - si rivelarono onnipresenti su Marte. E poiché il test a bordo di Curiosity per la materia organica implica il riscaldamento di una roccia finemente polverizzata di centinaia di gradi, qualsiasi composto di carbonio organico verrebbe ossidato a biossido di carbonio prima che fosse possibile determinare la forma originale del carbonio. Alcune molecole sopravvissero, ma sembravano provenire da un contaminante che fuoriesce dal pacchetto di strumenti Sample Analysis at Mars (SAM) di Curiosity.

I membri del team SAM ora riferiscono che il loro problema di contaminazione è dietro di loro. La contaminazione "non può spiegare tutto", afferma Daniel Glavin, membro del team SAM del Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland. Analizzando i contenitori dei campioni vuoti, variando la quantità di campione e svuotando i campioni prima dell'analisi, il team SAM ha concluso che il contaminante ora rappresenta solo dall'1% al 3% del carbonio che appare come anidride carbonica.

Il restante 97% potrebbe provenire dalla materia organica marziana. Gli autori della SAM raggiunsero quella conclusione dopo che Curiosity fece il suo primo sguardo sotto la superficie del pianeta. In un sito chiamato Yellowknife Bay, che ha uno sperone roccioso che sembra essere stato il fango di fondo di un lago antico, la sonda ha perforato 5 centimetri nella roccia. La squadra allora confrontato i campioni di polvere trasportata dal vento scavata dalla superficie con campioni di polvere di roccia dal pozzo . La polvere era stata esposta agli ultravioletti solari distruttori organici, ai raggi cosmici e ai perclorati attivati ​​dalle radiazioni per molti milioni di anni. Il letto del lago era stato a lungo protetto da una roccia incassante.

Quando SAM riscaldava i campioni, i campioni del lago emettevano più anidride carbonica rispetto a campioni di polvere di uguali dimensioni, e il loro diossido di carbonio si staccava a temperature più basse. Queste osservazioni suggerivano che il riscaldamento della polvere aveva semplicemente decomposto minerali di carbonato inorganici presenti in natura, ma che il riscaldamento dei campioni del lago aveva bruciato la materia organica. Più indicativo, mentre l'anidride carbonica proveniente dal letto del lago si gonfiava, il livello di ossigeno proveniente dai perclorati in decomposizione diminuiva. Nel vedere quei dati, un membro del team SAM dichiarò, "Questa è la combustione di carbonio organico, gente."

Glavin di Curiosity dice che i risultati sono "eccitanti", ma lui e il resto del team SAM sono più cauti nella stampa. Così è il geochimico organico Mark Sephton dell'Imperial College di Londra, che non è nel team di Curiosity. I risultati sono "molto coerenti con il carbonio organico", dice, ma aggiunge che finora sono "allettanti" piuttosto che definitivi.

Ristabilire l'eccitazione è la pronta ammissione di Glavin che "non possiamo dire nulla sull'origine di questo carbonio [organico]". Perché una fonte non biologica è a portata di mano: tonnellate di materia organica cadono su Marte ogni anno in meteoriti e polvere cosmica . I ricercatori stimano che questi composti organici, creati non da esseri viventi ma da processi chimici nello spazio, avrebbero potuto fornire alla superficie di Marte tra circa 10 parti per milione (ppm) e diverse centinaia di ppm di carbonio, abbastanza alto per tener conto di tutti dei circa 500 ppm di carbonio che Curiosity ha rilevato nei campioni del lago.

Inoltre, l'antico ambiente attorno al cratere di Gale non sembra essere stato molto ospitale nei confronti della vita , nuove analisi riportate nel Scienza i documenti suggeriscono I depositi sul fondo del lago, che si sono riversati nel cratere dalle alture circostanti, mostrano "poche prove di agenti atmosferici chimici" prima di arrivare nel lago, afferma il membro del team Scott McLennan della Stony Brook University di New York. Ciò suggerisce che ci fosse poca acqua liquida intorno ad alterare i minerali e quindi che "abbiamo a che fare con ambienti molto aridi e / o freddi", dice la McLennan. L'area potrebbe aver somigliato al deserto di Atacama del Cile, ostile e iperaride, dove l'acqua scorre solo durante i rari acquazzoni torrenziali.

Il fondo fangoso del lago avrebbe potuto essere più ospitale. Nel loro articolo, Grotzinger ei suoi colleghi di Curiosity descrivono il fango in basso come " sorprendentemente ambiente abitabile simile alla Terra. "Ma per sopravvivere nel fango di un pianeta privo di ossigeno, qualsiasi microbo avrebbe dovuto ricavare energia dagli squilibri chimici tra i minerali nel sedimento -" mangiare la roccia "in un processo chiamato chemolitotropia.

Sulla Terra, la chemiolithotrophy "pienamente convincente" è nota solo in rocce di chilometri quadrati esposte nelle miniere d'oro del Sud Africa, secondo il geochimico marino Steven D'Hondt dell'Università del Rhode Island a Narragansett. E i livelli di carbonio organico sono minuscoli rispetto ai 500 ppm di carbonio riportati su Marte. Quindi, se il carbonio marziano è davvero organico, l'ipotesi migliore ora è che la Curiosità sia incappata nei resti di un'insolita oasi in sottosuolo, o che la maggior parte del carbonio provenga dai meteoriti.

Un altro dei recenti risultati potrebbe rendere più facile la ricerca di carbonio marziano e in definitiva risolvere le sue origini. Per il momento, i cacciatori di carbonio affrontano un grave ostacolo: i raggi cosmici penetrano nella roccia di un metro o giù di lì, ben oltre la portata della trivellazione di Curiosity, e in milioni di anni distruggono completamente ogni materia organica.

In un documento, Kenneth Farley di Caltech e colleghi dimostrano una soluzione elegante: un modo per identificare la roccia che è stata sepolta per eoni sotto almeno un paio di metri di roccia protettiva e solo di recente esposta all'erosione del vento. Usando lo spettrometro di massa di SAM, hanno misurato gli isotopi di elio, neon e argon che i raggi cosmici generano mentre passano attraverso la roccia. Il minor numero di questi isotopi trova, più recentemente la roccia è stata esposta vicino alla superficie. Usando la tecnica, mostrano che la roccia del lago di 4 miliardi di anni perforata da Curiosity è stata scoperta tra 30 milioni e 110 milioni di anni fa quando i venti hanno sabbiato 2 metri di roccia sovrastante. Un sito di trivellazione ideale sarebbe di decine di milioni di anni più fresco, ma è un inizio.

"Ci dà un modo razionale per cercare i prodotti organici su Marte", dice Grotzinger. Quindi la prossima volta, i gestori di Curiosity cercheranno solo un segno di recente erosione del vento, come un salto nella roccia, strofinare il rover fino al gradino e vedere quanto sia appena esposta la roccia. Voilà: un approccio completamente nuovo alla ricerca della vita passata sul Pianeta Rosso.

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