Il rover Curiosity della NASA ha rilevato la presenza delle molecole organiche a catena più lunga identificate finora sulla superficie di Marte. L’annuncio, pubblicato dalla NASA il 24 marzo, riguarda l’analisi di un campione di roccia prelevato in passato da un affioramento soprannominato Cumberland, all’interno del cratere Gale, un cratere da impatto che in passato ospitava un lago.
Per lo studio è stato utilizzato lo strumento SAM (Sample Analysis at Mars), una sorta di laboratorio di chimica integrato nel rover, che ha permesso di condurre analisi termochimiche sul materiale raccolto. Scaldando il campione, i ricercatori hanno rilevato segnali attribuibili a tre molecole organiche: decano, undecano e dodecano. Si tratta di alcani a catena lunga, ovvero molecole composte da soli atomi di carbonio e idrogeno, disposti in lunghe sequenze lineari.
Queste molecole sono note sulla Terra per la loro presenza come sottoprodotti della degradazione degli acidi grassi, che costituiscono componenti essenziali delle membrane cellulari. Il rilevamento su Marte non implica necessariamente un’origine biologica, ma rappresenta un’indicazione importante della complessità chimica raggiunta dall’ambiente marziano primordiale, in un periodo in cui il pianeta mostrava condizioni favorevoli alla presenza di acqua liquida stabile.
L’ambiente lacustre di Yellowknife Bay
Nel maggio 2013, Curiosity ha perforato il campione di roccia denominato Cumberland nell’area di Yellowknife Bay nel cratere Gale. Questa zona ha fornito importanti indizi geochimici su un ambiente marziano risalente a circa 3.7 miliardi di anni fa.
Il campione si è innanzitutto rivelato ricco di minerali argillosi formatisi in presenza di acqua, zolfo – utile per preservare molecole organiche – e nitrati, composti essenziali per la vita sulla Terra. Inoltre, è stato rilevato metano contenente un tipo di carbonio associato a processi biologici terrestri.
Gli scienziati hanno inoltre stabilito che Yellowknife Bay era il sito di un antico lago. L’ambiente lacustre, con le sue rocce sedimentarie fini, avrebbe potuto concentrare e conservare molecole organiche per lunghi periodi, rendendolo un luogo potenzialmente favorevole allo sviluppo di processi chimici prebiotici.
La scoperta di alcani a catena lunga su Marte
Durante un esperimento condotto con SAM per cercare tracce di amminoacidi nel campione Cumberland, gli scienziati non hanno trovato segni di questi composti, fondamentali per la formazione delle proteine. Tuttavia, l’analisi ha portato a un risultato inatteso: la rilevazione di piccole quantità di decano, undecano e dodecano, tre alcani a catena lunga mai osservati prima su Marte.
Poiché questi alcani potrebbero derivare dalla frammentazione di molecole più complesse durante il riscaldamento, i ricercatori hanno cercato di identificarne le strutture di origine. Hanno ipotizzato che si trattasse di acidi grassi più lunghi: rispettivamente, acido undecanoico, acido dodecanoico e acido tridecanoico.
Per verificare l’ipotesi, hanno replicato in laboratorio un esperimento simile, mescolando acido undecanoico con un tipo di argilla simile a quella marziana. Dopo il riscaldamento, il composto ha effettivamente rilasciato decano, confermando la possibilità della degradazione termica. Ulteriori confronti con studi precedenti hanno rafforzato il legame tra gli alcani trovati e la degradazione di acidi grassi più complessi.
Un elemento particolarmente interessante riguarda la lunghezza delle catene di carbonio: gli acidi grassi identificati possiedono tra gli 11 e i 13 atomi di carbonio, mentre quelli generati da processi non biologici tendono ad avere catene più corte, inferiori ai 12 atomi. Questo dettaglio non è una prova definitiva, ma aggiunge interesse alla scoperta.
Tuttavia, gli strumenti attualmente su Marte, incluso SAM, non sono progettati per identificare con precisione molecole organiche di grandi dimensioni. Per rispondere con certezza agli interrogativi sull’origine di queste molecole, gli scienziati puntano ora alla futura analisi diretta sulla Terra tramite la missione Mars Sample Return.
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