“Life on Mars”: tutto ciò che sappiamo e le prove a sostegno

Prima dei rover, le importanti testimonianze della meteorite marziana ALH84001

pubblicato il 02/08/2020 in Scienza e Tecnologia da Alfio Moscarella
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Alfio Moscarella

Lo scorso 30 luglio, il decollo di un razzo Atlas V ha dato ufficialmente inizio alla missione “Mars 2020”, il quale principale obiettivo è quello di indagare la possibile vita (presente o passata) sul Pianeta Rosso. Il prossimo febbraio, il rover Perseverance atterrerà sul cratere Jazero, una zona che si ritiene essere stata in passato un antico lago. L'esistenza di forme di vita marziane non corrisponde a semplici sospetti, ma è mossa da concrete teorie che hanno condizionato anche la scelta della zona di atterraggio del rover americano. Tuttavia, ciò che sappiamo al riguardo non proviene tanto dalle esplorazioni sul campo che si sono susseguite dall'inizio del secolo, quanto da una meteorite rinvenuta in Alaska nel 1985, ALH84001, diminutivo di Allan Hills 84001.

ALH84001

Analisi chimiche effettuate sul campione hanno stabilito immediatamente una sua origine marziana risalente a circa 4 miliardi di anni fa, un periodo in cui si ritiene ci fosse acqua allo stato liquido sulla superficie del pianeta. Non è inusuale che piccoli frammenti distaccatisi da Marte si schiantino sulla Terra, ma la particolarità di ALH84001 sta nel conservare quelle che sembrano tracce di “vita fossile”. La vita in questione è rappresentata da nanometrici granelli di magnetite (Fe3O4) presenti nelle fratture della roccia, del tutto simili per forma e dimensioni ai “magnetosomi” dei “batteri magnetotattici” presenti sulla Terra. Questi particolari microrganismi devono il nome alla loro tendenza a disporsi lungo le linee del nostro campo magnetico, e ci riescono producendo (biomineralizzando) piccole particelle di magnetite che, concatenate tra loro, conferiscono al batterio la facoltà di orientarsi secondo il dipolo terrestre (magnetosomi).

Batterio magnetotattico con magnetosomi orientati

Vivono solitamente in ambienti con scarso riciclo di ossigeno, come ad esempio laghi o lagune, nell'interfaccia tra le zone più ossigenate delle acque superficiali e zone meno ossigenate delle acque profonde, o al livello del sedimento. Sebbene necessitino comunque di ossigeno per sopravvivere, hanno bisogno solo del 10% -o meno- di quello presente in atmosfera. Il loro metabolismo si basa sull'ossidazione di composti organici con ossigeno, nitrati e ossidi nitrosi come recettori di elettroni. Dal momento che la differenza tra ambienti più o meno ossigenati è segnata dalla facilità con cui vengono trasferiti elettroni nel mezzo acquoso, l'allineamento dei magnetostomi aiuta questi organismi a disporsi in un livello ideale alla loro sopravvivenza.

Effettivamente, le catene microscopiche di magnetostomi rinvenute nella meteorite marziana sono sorprendentemente simili alle tracce dei “nostri” batteri magnetotattici.

Possibili magnetosomi su ALH84001

Tuttavia, la produzione di un minerale come la magnetite non è esclusivamente imputabile al metabolismo batterico, ed è ancora aperto un dibattito sulla natura delle tracce di magnetite extraterrestre rinvenute su ALH84001. Cristopher McKay tuttavia, ricercatore della Space Science Division della NASA, è fermamente convinto della natura organica dei minerali, e in una ricerca pubblicata su Astrobiology risponde a tre domande chiave sui presunti batteri marziani:

  • La magnetite di ALH84001 è di origine biologica o inorganica?

  • La magnetite terrestre fornisce indizi utili per indagare la natura biologica di quella marziana?

  • I batteri magnetotattici potrebbero essersi sviluppati su Marte?

In risposta ai primi due quesiti è stato mostrato come, a livello mineralogico, i cristalli prodotti dai batteri magnetotattici assumano una morfologia esaottaedrica tronca, invece di una esaottaedrica tipica della magnetite inorganica (abiotica).

Abito cristallino della magnetite biotica e abiotica

Inoltre, le catene di cristalli di magnetite rappresentano configurazioni energeticamente instabili, mai presenti nel “mondo minerale”. Forma e dimensione dei cristalli biogenici sono costanti, con un orientamento degli stessi allungato secondo un asse principale. Inoltre, i cristalli di magnetite nelle catene sono separati tra loro da spazi occupati da tessuti organici vari nel batterio vivente, e gli stessi comportano anche una torsione post-mortem dei batteri. Queste peculiarità sembrano trovare moltissime analogie con le tracce marziane, e ben poche con la magnetite abiotica terrestre. Questo porta a capire quanto la biologia dei batteri magnetotattici (ancora poco studiati) sia fondamentale nell'interpretare le possibili condizioni ambientali e magnetiche di Marte, condizioni di un mondo passato e completamente diverso da quello odierno, che è attualmente privo di un dipolo magnetico. Secondo McKay, incrementare le conoscenze biologiche, genetiche e paleontologiche dei batteri magnetotattici terrestri sarà di fondamentale importanza nella comprensione della vita marziana, e da sempre ha suggerito al riguardo un rilevamento all'interno di un antico lago, e la missione di Perseverance su Jazero sembra rispondere a questa sua richiesta.

Manca però la risposta a un ultimo quesito, ossia se i batteri magnetotattici abbiano un'origine marziana. Non è facile rispondere a questa domanda ma ciò che si può dire è che se le tracce su ALH84001 fossero vere, i batteri marziani sarebbero molto più antichi dei loro corrispondenti terrestri, il quale record fossile si ferma a circa 2 miliardi di anni. Vero è che le datazioni a nostra disposizione si riferiscono esclusivamente alle tracce fossili, ipotizzando logicamente che la loro nascita sia avvenuta molto tempo prima. Tuttavia, la stessa cosa può dirsi della tracce marziane, datate 3,5 – 4 miliardi di anni. Solo studi paleontologici sulla Terra e i risultati di Perseverance potranno dare una risposta a questo importante quesito, ma molti ricercatori hanno sollevato una questione al riguardo: e se la vita sulla Terra venisse da Marte? La domanda è meno fantasiosa di quanto sembri, e sarà materiale per il prossimo articolo.

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