Il tiofene su Marte

I tiofeni sono molecole essenziali per la biologia, essi contengono quattro atomi di carbonio e un atomo di zolfo in un anello. Questa molecole, se pur di origine biologica, possono comunque crearsi senza che ci sia alcuna connessione con la vita

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Il rover Curiosity ha trovato su Marte delle molecole organiche chiamate tiofeni, che sullaTerra vengono associati ai sistemi biologici. Questa scoperta può essere la prova che una volta i microbi vivevano su Marte?

Le ricerche di prove della vita su Marte, sia passata che presente, hanno appena preso una nuova svolta molto interessante. I ricercatori, grazie allo studio dei dati raccolti dal rover Curiosity della NASA hanno potuto scoprire le prove della presenza di molecole organiche chiamate tiofeni, che almeno sulla Terra, sono il risultato di processi biologici. I ricercatori non sono ancora pronti a dichiarare che siano la prova della vita su Marte, ma la scoperta è sicuramente molto interessante.

La scoperta è stata definita“coerente con la presenza di vita primordiale su Marte”. I risultati ottenuti sono stati annunciati dai ricercatori della Washington State University, e il documento peer-reviewed è stato pubblicato sulla rivista Astrobiology il 24 febbraio 2020.

I tiofeni rinvenuti su Marte, sulla Terra si trovano spesso nel carbone, nel petrolio greggio, nel cherogeno e persino in una specie di funghi, i tartufi bianchi. Inoltre i tiofeni si possono trovare nelle stromatoliti e nei microfossili. Su Marte sono stati scoperti dal rover Curiosity, insieme ad altri elementi organici, in un’antica formazione di fango chiamata Murray Formation.

Attraverso la ricerca si stanno esplorando alcuni dei modi in cui i tiofeni potrebbero essersi formati su Marte, sia a livello biologico che abiotico. L’astrobiologo Dirk Schulze-Makuch, uno dei due autori della ricerca, ha spiegato in un comunicato che “Siamo riusciti ad identificare diversi percorsi biologici possibili per i tiofeni marziani, che sembrano essere più probabili di quelli chimici, ma abbiamo bisogno di altre prove per poterli convalidare. Se i tiofeni venissero rinvenuti sulla Terra sarebbe normale legarli ad un origine biologica, invece su Marte non è cosi scontato, e deve essere attentamente dimostrato.

Nell’immagine compare una lastra di pietra fangosa, che è stata denominata Old Soaker nella Formazione Murray. Il rover Curiosity ha catturato queste immagini il 31 dicembre 2016. La pietra fangosa mostra quelle che si ritiene siano le crepe del fango create quando la regione era umida e poi successivamente si è prosciugata alcuni miliardi di anni fa. Immagine ripresa dalla NASA.
I tiofeni sono molecole essenziali per la biologia, essi contengono quattro atomi di carbonio e un atomo di zolfo in un anello. Questa molecole, se pur di origine biologica, possono comunque crearsi senza che ci sia alcuna connessione con la vita. Su Marte la formazione di queste molecole potrebbe derivare da impatti meteorici o dalla riduzione del solfato termochimico (TSR), in cui un insieme di composti viene riscaldato a 120 gradi Celsius. Queste situazioni potrebbero essere avvenute durante le attività vulcaniche di Marte. I tiofeni si possono creare nei modi più svariati a livello biologico, ciò rende la ricerca della vita marziana molto interessante per gli scienziati.

I batteri sono in grado di creare un processo di riduzione del solfato biologico (BSR) che si trasforma nei tiofeni. Gli stessi tiofeni si possono scomporre dai batteri in diversi modi. Un aspetto molto interessante dei tiofeni marziani è che i processi geologici che possono crearli richiedono che lo zolfo sia nucleofilo. Purtroppo la maggior parte dello zolfo che esiste su Marte non è nucleofilo, il TSR sarebbe in grado di ridurli a solfuri nucleofili, come anche il BSR.

Il rover Curiosity è si in grado di rilevare molecole come i tiofeni, ma è limitata sulle analisi dettagliate da poter fare. 

Gli scienziati come possono riuscire a sapere se questi tiofeni sono di origine biologica o di altra natura?

Il rover Curiosity non ha gli strumenti necessari per poter dare una risposta alla domanda, bisognerà attendere la missione di follow-up come il rover Perseverance della NASA, con il lancio previsto per luglio, o il rover europeo Rosalind Franklin, che dovrebbe essere inviato nel 2022.

Il rover Rosalind Franklin, utilizzerà il Mars Organic Molecule Analyzer (MOMA) per riuscire ad analizzare questo tipo di molecole con metodi non distruttivi. Un indizio importante potrebbe provenire dagli isotopi di carbonio e zolfo delle molecole, dove ogni minima variazione, come ad esempio meno neutroni, potrebbe creare una situazione ideale per la creazione di organismi viventi.

Schulze-Makuch ha dichiarato che “Gli organismi sono “pigri”, e potrebbero preferire l’utilizzo di variazioni di isotopi leggeri dell’elemento, perché richiedono meno energia”. La forma isotopica dei sedimenti contenenti zolfo trovati dal rover Curiosity, come osservato in un articolo di Air & Space di Schulze-Makuch, è molto simile a quella trovata nelle rocce del cratere di impatto di Haughton a Nunavut, in Canada, che si pensa derivino dal BSR.

Se uno dei rover riuscisse a trovare molecole simili con gli isotopi più leggeri, ci potrebbe essere una possibilità di origine biologica, anche se neanche questa sarebbe una prova certa, servirebbero altre analisi per determinare definitivamente se le molecole fossero associate a microbi un tempo viventi. Una prova certa della vita sarebbe la scoperta di veri microfossili di microbi antichi, fino a che non si farà questo tipo di ritrovamento ci sono solo allettanti indizi e suggerimenti sulla possibilità di vita.

Se si prendono in considerazione altri fattori si può intravedere una spiegazione biologica almeno plausibile, come ad esempio le prove consolidate che le condizioni su Marte erano, molto tempo fa, più abitabili in superficie di quanto non lo siano ora.

Il rover Curiosity, nel cratere Gale, ha scoperto che esistevano laghi e torrenti, è riuscito a trovare la ghiaia nel letto del fiume lasciata da un antico ruscello, che un tempo si riversava nel lago del cratere. Inoltre, il rover ha trovato anche una varietà di composti organici nelle rocce, non soltanto i tiofeni, e ha anche confermato che sia il metano che l’ossigeno nell’aria della zona aumentano e diminuiscono secondo un ciclo stagionale.

I ricercatori sono ancora lontani da trovare una prova della vita su Marte, ma prendendo insieme tutti i dati raccolti, si potrebbe iniziare a delineare una situazione affascinante.