Dal 2012, quindi da ormai 12 anni, il rover Curiosity della NASA sta esplorando il gigantesco cratere Gale, con un diametro di 154 chilometri. Le sue scoperte hanno già stabilito che nel cratere un tempo c’era acqua, probabilmente un vero e proprio lago.

Nel 2016, Curiosity ha trovato per la prima volta dell’ossido di manganese nel cratere Gale, un composto interessante perché sulla Terra si trova comunemente nei fondali dei laghi o nei delta dei fiumi, dove i microbi agiscono come catalizzatori del processo di ossidazione.

Dati raccolti successivamente dal rover indicano abbondanze molto maggiori di ossido di manganese nelle rocce sedimentarie di un’unità geologica di pietra fangosa chiamata Murray Formation, sul fianco del Mount Sharp al centro del cratere Gale. Inoltre, queste rocce hanno grani più grandi di quelle tipiche in questa zona.

Questo, e l’abbondanza di ossido di manganese, potrebbe indicare che i sedimenti originali si formarono in un fiume, nel delta o vicino alla costa di un antico lago. E non solo: poiché i microbi terrestri possono utilizzare gli stati di ossidazione del manganese come energia per il metabolismo, le scoperte di Curiosity indicano che l’antico cratere Gale presentava condizioni favorevoli alla proliferazione della vita come noi la conosciamo.

C’è molto ossido di manganese su Marte

L’ossido di manganese è stato identificato dallo strumento ChemCam di Curiosity, che utilizza un laser sulle rocce che gli scienziati desiderano studiare. Il laser riscalda una piccola zona della superficie di una roccia, vaporizzandola e creando una piccola nuvola di plasma che la fotocamera e lo spettrometro integrati di ChemCam possono studiare a distanza, per determinare la composizione del materiale ablato. ChemCam ha scoperto una pietra argillosa arricchita fino al 45% di ossido di manganese.

Le rocce arricchite di ossido di manganese sono state trovate in una posizione tra due unità geologiche nella Murray Formation. Un’unità è soprannominata Sutton Island, e le rocce rinvenute qui potrebbero essere antichi depositati sul bordo di un antico lago. L’altra, soprannominato Blunts Point, sarebbe stata invece una struttura sommersa nelle profondità nel lago.

La pietra argillosa arricchita con ossido di manganese è più grossolana, con grani più grandi rispetto al substrato roccioso in altre parti del cratere. Ciò supporta la teoria secondo cui la regione Sutton Island/Blunts Point sarebbe il sito di un antico delta del fiume che un tempo si svuotava nel lago, o una linea costiera del lago. Entrambi rappresentano infatti luoghi in cui sarebbero stati preferibilmente depositati sedimenti a grana più grande.

I grani più grandi avrebbero contribuito a formare un substrato roccioso più poroso rispetto alla pietra fangosa a grana fine osservata altrove nel cratere Gale. Questa porosità avrebbe consentito alle acque sotterranee di passare più liberamente. Secondo gli scienziati, il manganese potrebbe essere filtrato da queste acque sotterranee mentre passava attraverso la pietra fangosa a grana grossa, concentrandosi così all’interno delle rocce. Ma da dove viene l’ossigeno per ossidarlo?

Antica vita microbica nel cratere Gale? Sì, è possibile

Sulla Terra, l’ossido di manganese si trova nei delta fluviali e nei fondali lacustri dove sono presenti elevate condizioni ossidanti. I microbi stessi che esistono in quegli ambienti sono in grado di contribuire a catalizzare il processo di ossidazione. Di solito, infatti, questo processo richiede un flusso costante di ossigeno, che su Marte scarseggia. Per raggiungere le abbondanze scoperte da Curiosity, il processo di ossidazione richiederebbe una quantità significativa di ossigeno.

Il ricercatore Patrick Gasda del Los Alamos National Laboratory, che ha guidato uno studio al riguardo, ha spiegato: “Su Marte non abbiamo prove dell’esistenza di vita, e il meccanismo per produrre ossigeno nell’antica atmosfera di Marte non è chiaro. Quindi il modo in cui l’ossido di manganese si è formato e concentrato qui è davvero un mistero”.

La presenza di ossido di manganese rafforza quindi la possibilità che all’interno del lago possa essere esistita vita microbica. Non solo i microbi possono catalizzare l’ossidazione del manganese, ma sono anche potenzialmente in grado di utilizzare i numerosi stati di ossidazione del manganese come fonte di energia chimica per il loro metabolismo, come fanno i microbi sulla Terra. In altre parole, in un certo senso, l’abbondanza di ossido di manganese è forse una firma biologica indiretta.

Nina Lanza di Los Alamos, PI di ChemCam, ha affermato: “L’ambiente del lago Gale, come rivelato da queste antiche rocce, ci offre una finestra su un ambiente abitabile che sembra sorprendentemente simile ai luoghi sulla Terra oggi… è straordinario trovare caratteristiche così riconoscibili sull’antico Marte”.

Lo studio, pubblicato sul Journal of Geophysical Research: Planets, è reperibile qui.