Marte. Credito immagine: NASA Clicca per ingrandire
I microbi producono il metano che è stato trovato su Marte o il gas idrocarburico proviene da processi geologici? È la domanda a cui tutti vogliono rispondere, ma nessuno può. Cosa ci vorrà per convincere la giuria?
Molti esperti hanno dichiarato alla rivista Astrobiology che il modo migliore per giudicare se il metano ha un'origine biologica è quello di esaminare il rapporto carbonio-12 (C-12) e carbonio-13 (C-13) nelle molecole. Gli organismi viventi assorbono preferibilmente gli isotopi C-12 più leggeri mentre assemblano il metano e quella firma chimica rimane fino alla distruzione della molecola.
"Potrebbe esserci un modo per distinguere l'origine del metano, sia biogenica o meno, utilizzando misurazioni di isotopi stabili", afferma Barbara Sherwood Lollar, chimico isotopico dell'Università di Toronto.
Ma i segnali isotopici sono sottili, meglio eseguiti da spettrometri precisi posizionati sulla superficie marziana piuttosto che su un'orbita orbita di veicoli spaziali.
E ci sono complicazioni. Per prima cosa, un livello medio di metano marziano di 10 parti per miliardo (ppb) potrebbe essere troppo debole per una misurazione accurata dell'isotopo, anche per uno spettroscopio posto su Marte. Inoltre, il rapporto C-12-C-13 del solo metano non è sempre una prova di vita. Ad esempio, il campo di sfiato idrotermale "Lost City" nell'Oceano Atlantico non ha mostrato una chiara firma isotopica, afferma James Kasting, professore di scienze della terra e dei minerali alla Penn State University.
"Il metano non è così fortemente frazionato, ma pensano ancora che potrebbe essere biologico", afferma Kasting. "A Lost City, non puoi capire se è biologico o no dagli isotopi. Come lo capiremo su Marte? ”
Espandendo la ricerca, risponde Sherwood Lollar. Invece di misurare solo il carbonio, suggerisce di misurare gli isotopi dell'idrogeno, perché i sistemi biologici preferiscono anche l'idrogeno (H) al deuterio più pesante (2H).
Un secondo approccio riguarderebbe gli idrocarburi più lunghi e pesanti - etano, propano e butano - che sono correlati al metano e che talvolta compaiono con metano biogenico o abiogenico. Sherwood Lollar ha rilevato questi idrocarburi mentre studiava il metano abiogeno intrappolato nei pori nelle antiche rocce dello scudo canadese, un grande deposito di rocce ignee precambriane. "Quando l'acqua rimane intrappolata per periodi molto, molto lunghi", afferma, una reazione abiogenica tra acqua e roccia produce metano, etano, propano e butano.
Se gli idrocarburi abiogenici a catena più lunga vengono mai rilevati nell'atmosfera marziana, come potremmo distinguerli da idrocarburi simili che sono i prodotti di decomposizione del cherogeno, un residuo della decomposizione della materia vivente? La risposta, ripete Sherwood Lollar, potrebbe essere trovata negli isotopi. Le catene di idrocarburi abiogenici conterrebbero una proporzione più elevata di isotopi più pesanti rispetto alle catene di idrocarburi derivate dalla rottura del cherogeno.
"Le future missioni su Marte prevedono di cercare la presenza di idrocarburi più elevati e metano", afferma Sherwood Lollar. "Se questo schema isotopico può essere identificato, ad esempio, nel metano e nell'etano marziano, questo tipo di informazioni potrebbe aiutare a risolvere l'origine abiogenica rispetto a quella biogenica."
Gli isotopi figurano in primo piano in diverse imminenti missioni spaziali che potrebbero schiacciare la crescente sete di prove sul mistero del metano:
* Il lander Phoenix, il cui lancio è previsto per agosto 2007, andrà in una regione ricca di ghiaccio vicino al Polo Nord, e "scaverà terra e analizzerà la terra, insieme al ghiaccio", afferma William Boynton dell'Università dell'Arizona, chi dirigerà la missione. Lo spettrometro di massa del lander misurerà gli isotopi in qualsiasi metano intrappolato nel terreno, se la concentrazione è sufficiente. "Non saremo in grado di misurare il rapporto isotopico [nell'atmosfera], perché non sarà una concentrazione sufficientemente elevata", afferma Boynton.
* Mars Science Laboratory, il cui lancio è previsto tra il 2009 e il 2011, è un rover a sei ruote da 3.000 chilogrammi pieno di strumenti scientifici. Lo spettrometro laser sintonizzabile e il gascromatografo-gascromatografo possono entrambi essere in grado di scovare i rapporti isotopici del carbonio e di altri elementi.
* Beagle 3, un successore del Beagle 2 spaziale perduto della Gran Bretagna, potrebbe trasportare uno spettrometro di massa migliorato in grado di misurare i rapporti isotopici del carbonio, ma il progetto non è ancora stato approvato. L'imbarcazione non sarebbe stata lanciata almeno fino al 2009.
Da queste date di lancio, è chiaro che la giuria su questo chi-dun-deve rimanere sequestrata per anni, fino a quando i dati concreti sulla fonte di metano su Marte possono essere trasmessi nell'aula scientifica. A questo punto, è giusto affermare che molti testimoni esperti prendono piuttosto sul serio la possibilità di una fonte biogenica. Ad esempio, Vladimir Krasnopolsky, che ha guidato una delle squadre che hanno trovato metano sul pianeta, afferma: "I batteri, penso, sono fonti plausibili di metano su Marte, la fonte più probabile". Ma si aspetta che i microbi si trovino nelle oasi, “perché le condizioni marziane sono molto ostili alla vita. Penso che questi batteri possano esistere in alcuni luoghi in cui le condizioni sono calde e umide. "
Questa osservazione indica una possibile situazione vantaggiosa per tutti coloro che vogliono trovare la vita su Marte, afferma Timothy Kral dell'Università dell'Arkansas, che coltiva metanogeni per vivere. Se, come suggeriscono i calcoli, è probabile che gli asteroidi e le comete non trasmettano metano su Marte, allora gli organismi che producono metano devono vivere nel sottosuolo o c'è un posto in cui è abbastanza caldo per la generazione abiogenica.
"Anche se non è un'indicazione diretta della vita, è un'indicazione che c'è riscaldamento", afferma Kral. In quelle condizioni, "c'è calore, energia per far crescere gli organismi".
Molto è cambiato nell'ultimo anno. Kral, che ha trascorso una dozzina di anni a coltivare metanogeni in un ambiente marziano simulato, afferma: “Prima dell'anno scorso, quando la gente mi chiedeva se pensavo che ci fosse vita su Marte, avrei riso. Non sarei in questo settore se non pensassi che fosse possibile, ma non c'erano prove concrete per nessuna vita. Poi, all'improvviso, l'anno scorso, hanno trovato metano nell'atmosfera, e improvvisamente abbiamo una vera prova scientifica che dice che è possibile "che Marte sia il secondo pianeta vivente.
Fonte originale: NASA Astrobiology
