Cosa hanno in comune carbone, petrolio greggio e tartufi? Vai avanti. Noi aspetteremo.
La risposta sono i tiofeni, una molecola che si comporta in modo molto simile al benzene. Il petrolio greggio, il carbone e il tartufo contengono tutti tiofeni. Quindi fai alcune altre sostanze. MSL Curiosity ha trovato tiofeni su Marte, e sebbene ciò non provi in modo conclusivo che Marte ospitasse una volta la vita, la sua scoperta è una pietra miliare importante per il rover. Soprattutto perché i tartufi sono vivi, e il petrolio e il carbone lo erano una volta.
Una citazione dal sito Web Curiosity della NASA ci ricorda qual è la missione del rover: "La curiosità è stata progettata per valutare se Marte avesse mai avuto un ambiente in grado di supportare piccole forme di vita chiamate microbi. In altre parole, la sua missione è determinare l '"abitabilità" del pianeta ".
Una coppia di scienziati dell'Università tecnica di Berlino ritiene che i tiofeni trovati da Curiosity su Marte possano essere una firma della prima vita marziana. Se hanno ragione, allora Marte era, una volta, abitato da semplici forme di vita. Hanno presentato le loro scoperte in un nuovo documento.
I due sono Dirk Schulze-Makuch e Jacob Heinz. Schulze-Makuch è anche un astrobiologo presso la Washington State University. Il loro articolo si intitola "Thiophenes on Mars: Biotic or Abiotic Origin?" È pubblicato sulla rivista Astrobiology.
MSL Curiosity ha trovato i tiofeni nei sedimenti marziani. È una delle numerose molecole interessanti trovate su Marte che potrebbero avere un'origine biotica. I tiofeni possono anche avere un'origine abiotica attraverso la diagenesi, che sono cambiamenti fisici e chimici che avvengono quando i sedimenti diventano roccia sedimentaria.
Al fine di trovare i tiofeni nei sedimenti marziani, Curiosity doveva prima riscaldare il campione sopra i 500 Celsius. Quindi Curiosity lo ha esaminato con lo strumento SAM (Sample Analysis at Mars). SAM ha analizzato i gas provenienti dal campione usando la gas cromatografia-spettrometria di massa. SAM è in realtà tre strumenti in uno e insieme cercano sostanze chimiche organiche.
"Abbiamo identificato diversi percorsi biologici per i tiofeni che sembrano più probabili di quelli chimici, ma abbiamo ancora bisogno di prove", ha detto Dirk Schulze-Makuch in un comunicato stampa. "Se trovi i tiofeni sulla Terra, allora penseresti che siano biologici, ma su Marte, ovviamente, la barra per dimostrare che deve essere un po 'più alta."
I tiofeni hanno una struttura che suggerisce una possibile origine biotica. Hanno quattro atomi di carbonio e un singolo atomo di zolfo disposto in un anello, con atomi di idrogeno. Gli idrocarburi sono elementi essenziali nella chimica organica e le molecole di idrocarburi contenenti atomi di zolfo sono una parte importante dello studio della chimica organica.
Esistono fonti non biologiche di tiofeni. Possono essere creati da impatti meteorici e da un processo chiamato riduzione termochimica del solfato, in cui i composti vengono riscaldati sopra 120 Celsius (248 F).
Ma sono le fonti biologiche dei tiofeni che sono le più interessanti. In un lontano passato, forse circa 3 miliardi di anni fa, Marte era un posto molto diverso. Probabilmente aveva un ambiente caldo e umido che poteva ospitare la vita. Quei batteri antichi potevano facilitare biologicamente un processo di riduzione del solfato, che ha provocato i tiofeni rilevati dalla curiosità.
La tecnologia si muove rapidamente. La curiosità era molto più avanzata rispetto ai suoi predecessori Spirit and Opportunity. Utilizza la tecnologia che suddivide le grandi molecole in molecole più piccole per l'analisi. Ma quando il prossimo rover su Marte, la missione ExoMars dell'ESA, arriverà sul pianeta rosso, porterà una tecnologia ancora più avanzata.
Il MOMA (Mars Organic Molecule Analyzer) di ExoMars è il principale strumento di astrobiologia sul rover ExoMars e anche il più grande strumento. È un po 'più raffinato dello strumento di Curiosity e non si basa sulla frammentazione per studiare le molecole. MOMA consentirà la raccolta e lo studio di molecole più grandi.
Il MOMA utilizzerà il concetto di omochiralità per identificare le molecole come biotiche o abiotiche, cosa che la curiosità di MSL non può fare. L'omociralità è una proprietà di aminoacidi e zuccheri. Molte delle molecole organiche necessarie per la vita, compresi gli aminoacidi e gli zuccheri, possono venire in entrambi i tipi per mancini e destrorsi, indicati come chiralità.
Nella vita terrestre, 19 dei 20 aminoacidi sono omochirali e mancini, mentre gli zuccheri, che fanno parte di RNA e DNA, sono omochirali e destrimani. L'omociralità è essenziale per un metabolismo efficiente. Ma le stesse sostanze chimiche prodotte in laboratorio avranno pari quantità di mancini e destrorsi. L'idea di base è che se troviamo i mattoni omochirali della vita, probabilmente hanno una fonte biologica.
I rapporti isotopici possono anche differenziare gli stessi atomi con origini biotiche o abiotiche. Schulze-Makuch e Heinze, gli autori di questo articolo, pensano che alcuni dei dati del rover ExoMars dovrebbero essere usati anche per cercare isotopi di carbonio e zolfo. In particolare, gli isotopi più leggeri di entrambi. Pensano che sia qui che è più probabile trovare un'origine biologica.
"Gli organismi sono" pigri ". Preferirebbero usare le variazioni di isotopo leggero dell'elemento perché costa loro meno energia", ha detto Schulze-Makuch.
Le forme di vita tendono ad alterare l'equilibrio tra isotopi leggeri e isotopi pesanti degli elementi che producono. Quel rapporto è diverso dal rapporto negli stessi elementi nei loro blocchi. Questo è un "segno rivelatore della vita" secondo Schulze Makuch.
La discussione sulla vita su Marte è in corso da decenni. Quando i lander vichinghi erano su Marte nel 1976, condussero le prime misurazioni in situ, alla ricerca di composti organici. Quello che hanno scoperto è ancora alquanto controverso oggi, perché nessun esperimento di laboratorio è stato in grado di ricreare completamente quei risultati. Tuttavia, è ampiamente creduto nella comunità scientifica che i risultati del Vichingo possano essere spiegati da fonti abiotiche.
Il rover ExoMars è il nostro prossimo passo per comprendere l'abitabilità dell'antica Marte. I suoi risultati sperimentali potrebbero avvicinarci di più al fatto di sapere definitivamente se Marte ospitasse una volta la vita. Ma potrebbe non portarci fino a questa conclusione, sfortunatamente.
"Come ha affermato Carl Sagan," affermazioni straordinarie richiedono prove straordinarie ", ha affermato Schulze-Makuch. "Penso che la prova richiederà davvero che effettivamente inviamo le persone lì, e un astronauta guarda attraverso un microscopio e vede un microbo in movimento."
Di Più:
- Comunicato stampa: lo studio rileva che le molecole organiche scoperte da Curiosity Rover sono coerenti con la prima vita su Marte
- Studio pubblicato: Tiophenes su Marte: origine biotica o abiotica?
- Lo strumento Mars Organic Molecule Analyzer (MOMA): caratterizzazione di materiale organico nei sedimenti marziani
