Forse la domanda più importante che possiamo porci è: 'siamo soli nell'Universo?'.
E finora, la risposta è stata: 'Non lo so'. Voglio dire, è un universo enorme, con centinaia di miliardi di stelle nella Via Lattea, e ora apprendiamo che ci sono trilioni di galassie nell'Universo.
C'è vita più vicino a casa? E nel Sistema Solare? Ci sono alcuni posti esistenti in cui potremmo cercare la vita vicino a casa. Davvero qualsiasi posto nel Sistema Solare dove c'è acqua liquida. Ovunque troviamo l'acqua sulla Terra, troviamo la vita, quindi ha senso cercare luoghi con acqua liquida nel Sistema Solare.
Lo so, lo so, la vita potrebbe assumere tutti i tipi di forme meravigliose. Esseri illuminati di pura energia, che vivono in mezzo a noi proprio ora. O forse balene spaziali su Titano che nuotano attraverso laghi di ammoniaca. Beep boop forme di vita di robot al silicio che calcolano il potenziale sprecato delle nostre vite.
Certo, potremmo cercare quelle cose, e lo faremo. Dopo. Non abbiamo ancora risolto questo problema di base. Vita acquatica terrestre? Dai un'occhiata! Un'altra vita acquatica? Nessuna idea.
Si scopre che l'acqua è ovunque nel sistema solare. Nelle comete e negli asteroidi, sulle lune ghiacciate di Giove e Saturno, in particolare Europa o Encelado. Oppure potresti cercare la vita su Marte.
Sponde inclinate e affioramenti stratificati all'interno dello strato di 'formazione di Murray' del Monte Sharp inferiore. Credito: NASA
Marte è simile alla Terra in molti modi, tuttavia, è più piccolo, ha meno gravità, un'atmosfera più sottile. E sfortunatamente, è secco. Ci sono vaste calotte polari di ghiaccio d'acqua, ma sono congelate. Sembra esserci acqua liquida salmastra sotto la superficie, e occasionalmente schizza sulla superficie. Poiché è vicino e relativamente facile da esplorare, è stato il luogo in cui gli scienziati sono andati alla ricerca della vita passata o attuale.
I ricercatori hanno cercato di rispondere alla domanda con il gemello Viking Lander della NASA, che è atterrato nel 1976. I lander erano entrambi dotati di tre esperimenti di biologia. I ricercatori non stavano scherzando, avrebbero risposto a questa domanda: c'è vita su Marte?
Nel primo esperimento, hanno prelevato campioni di suolo da Marte, mescolati in una soluzione liquida con composti organici e inorganici, quindi hanno misurato quali sostanze chimiche sono state rilasciate. In un secondo esperimento, hanno messo i composti organici della Terra nel suolo marziano e hanno visto il rilascio di anidride carbonica. Nel terzo esperimento, hanno riscaldato il suolo marziano e hanno visto il materiale organico fuoriuscire dal suolo.
Il sito di atterraggio del Viking 1 su Marte nel 1977, con trincee scavate nel terreno per gli esperimenti di biologia. Credito: NASA/JPL
Tre esperimenti e in tutti e tre sono successe cose. Roba! Abbastanza eccitante, vero? Sfortunatamente, c'erano spiegazioni non biologiche ugualmente plausibili per ciascuno dei risultati. La comunità di astrobiologia non era convinta e ancora oggi combattono in brutali partite in gabbia. Era ambizioso, ma inconcludente. Il peggior tipo di conclusione.
I ricercatori hanno trovato prove più inconcludenti nel 1994. Ugh, c'è di nuovo quella parola. Stavano studiando un meteorite caduto in Antartide, ma proveniente da Marte, sulla base di campioni di gas prelevati dall'interno della roccia.
Pensavano di aver trovato prove di vita batterica fossilizzata all'interno del meteorite. Ma ancora una volta, c'erano troppe spiegazioni su come la vita potesse essere arrivata lì da qui sulla Terra. La vita ha trovato un modo... per scavare in una roccia proveniente da Marte.
La NASA ha imparato una potente lezione da questa esperienza. Se volevano dimostrare la vita su Marte, dovevano farlo con attenzione e in modo conclusivo, costruendo prove che non avevano controversie.
Artista Concept, Mars Exploration Rovers. NASA/JPL-Caltech
Gli Spirit e Opportunity Rovers sono stati un esempio di come costruire questo caso con cautela. Sono stati inviati su Marte nel 2004 per trovare prove di acqua. Non acqua oggi, ma acqua nel passato antico. Acqua vecchia Nel corso di diversi anni di esplorazione, entrambi i rover hanno rivelato più linee di prova che c'era acqua sulla superficie di Marte nell'antico passato.
Hanno trovato concrezioni, minuscoli ciottoli contenenti ematite ricca di ferro che si forma sulla Terra nell'acqua. Hanno trovato il gesso minerale; di nuovo, qualcosa che è stato depositato dall'acqua sulla Terra.
Una brillante vena minerale chiamata informalmente Homestake. La vena è larga circa un pollice e lunga circa 18 pollici (45 centimetri). Opportunity lo ha esaminato nel novembre 2011 (Sol 2763) e ha scoperto che era ricco di calcio e zolfo, probabilmente il gesso minerale solfato di calcio. Credito: NASA/JPL-Caltech
Il Curiosity Rover della NASA ha portato questa analisi al livello successivo, arrivando nel 2012 e cercando prove che l'acqua fosse su Marte per lunghi periodi di tempo; abbastanza a lungo perché la vita marziana si evolva.
Ancora una volta, Curiosity ha trovato più linee di prova che l'acqua ha agito sulla superficie di Marte. Ha trovato un antico alveo vicino al suo sito di atterraggio e ha perforato la roccia che ha mostrato che la regione era abitabile per lunghi periodi di tempo.
Nel 2014, la NASA ha spostato l'attenzione dei suoi rover dalla ricerca di prove di acqua alla ricerca di prove passate di vita.
Curiosity ha trovato uno degli obiettivi più interessanti: una strana strana formazione rocciosa mentre attraversava un antico alveo su Marte. Mentre stava esaminando l'affioramento del lago Gillespie nella baia di Yellowknife, ha fotografato rocce sedimentarie che sembrano molto simili ai depositi che vediamo qui sulla Terra. Sono causati dai tappetini fossili di colonie di batteri vissute miliardi di anni fa.
Un minuscolo sassolino luminoso e dalla forma interessante appare tra il terreno su una roccia, chiamato 'Lago Gillespie', che è stato ripreso dal Mars Hand Lens Imager di Curiosity il 19 dicembre 2012, il 132° sol, o giorno marziano della missione di Curiosity su Marte . Credito: NASA / JPL-Caltech / MSSS.
Non la vita di oggi, ma la vita di quando Marte era più caldo e umido. Tuttavia, la vita fossilizzata su Marte è meglio di nessuna vita. Ma potrebbe esserci ancora vita su Marte, proprio ora, oggi. La prova migliore non è sulla sua superficie, ma nella sua atmosfera. Diversi veicoli spaziali hanno rilevato tracce di metano nell'atmosfera marziana.
Il metano è una sostanza chimica che si decompone rapidamente alla luce del sole. Se scorressi su Marte, il metano delle tue scoregge si dissiperebbe in poche centinaia di anni. Se i veicoli spaziali hanno rilevato questo metano nell'atmosfera, significa che c'è una fonte che rifornisce quegli squittii subdoli. Potrebbe essere attività vulcanica, ma potrebbe anche essere vita. Potrebbero esserci dei microbi attaccati, negli ultimi posti con acqua liquida, che producono metano come sottoprodotto.
L'orbita europea ExoMars è appena arrivata su Marte e il suo compito principale è annusare l'atmosfera marziana e andare a fondo di questa domanda.
Ci sono oligoelementi mescolati con il metano che significa la sua origine vulcanica? O l'ha creato la vita? E se c'è vita, dove si trova? ExoMars dovrebbe aiutarci a individuare una posizione per studi futuri.
L'ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) europeo/russo annuserà l'atmosfera marziana alla ricerca di segni di metano che potrebbero originarsi da meccanismi biologici o geologici. Credito: ESA
La NASA sta seguendo Curiosity con un rover gemello progettato per cercare la vita. Il Mars 2020 Rover sarà un laboratorio di astrobiologia mobile, in grado di raccogliere materiale dalla superficie di Marte e digerirlo, scientificamente parlando. Cercherà le sostanze chimiche e le strutture prodotte dalla vita passata su Marte. Raccoglierà anche campioni per una futura missione di restituzione del campione.
Anche se scopriamo se c'è vita su Marte, è del tutto possibile che noi e la vita marziana siamo in realtà collegati da un antenato comune, che si è separato miliardi di anni fa. In effetti, alcuni astrobiologi pensano che Marte sia un posto migliore in cui iniziare la vita.
Non il guscio secco di un pianeta rosso che conosciamo oggi, ma una versione molto più umida e calda che ora sappiamo esisteva miliardi di anni fa. Quando la superficie di Marte era abbastanza calda da permettere all'acqua liquida di formare oceani, laghi e fiumi. E ora sappiamo che è stato così per milioni di anni.
Una concezione di un Marte antico, pieno di oceani, nuvole e vita. Credito: Kevin Gill.
Mentre la Terra si stava ancora riprendendo dall'impatto iniziale dell'enorme pianeta che si è schiantato contro di essa, formando la Luna, la vita su Marte avrebbe potuto iniziare presto.
Ma come potremmo essere realmente imparentati? L'idea di Panspermia dice che la vita potrebbe viaggiare naturalmente da un mondo all'altro nel Sistema Solare, esclusivamente attraverso gli attacchi di asteroidi che colpivano regolarmente ogni cosa nei primi giorni.
Immagina un asteroide che si schianta contro un mondo come Marte. Nella gravità inferiore di Marte, i detriti dell'impatto potrebbero essere lanciati in una traiettoria di fuga, liberi di viaggiare attraverso il Sistema Solare.
Sappiamo che i batteri possono sopravvivere quasi indefinitamente, liofilizzati e protetti dalle radiazioni all'interno di pezzi di roccia spaziale. Quindi è possibile che possano compiere il viaggio da Marte alla Terra, attraversando l'orbita del nostro pianeta.
Ancora più sorprendentemente, i meteoriti che entrano nell'atmosfera terrestre proteggerebbero alcuni degli abitanti batterici all'interno. Poiché l'atmosfera terrestre è abbastanza spessa da rallentare la discesa delle rocce spaziali, i minuscoli batteri-nauti potrebbero sopravvivere all'intero viaggio da Marte, attraverso lo spazio, alla Terra.
Credito: NASA/JPL-Caltech
Se troviamo la vita su Marte, come sapremo che è effettivamente collegata a noi? Se la vita marziana ha la struttura del DNA simile alla vita sulla Terra, probabilmente è correlata. In effetti, potremmo probabilmente risalire alla vita per determinare l'antenato comune e persino capire quando le minuscole forme di vita fanno il viaggio.
Se troviamo vita su Marte, che è collegata a noi, significa solo che la vita si è aggirata nel Sistema Solare. Non ci aiuta a rispondere alla domanda più grande se c'è vita nell'Universo più grande. In effetti, fino a quando non avremo effettivamente inviato una sonda alle stelle vicine o non avremo ricevuto segnali da esse, potremmo non saperlo mai.
Una possibilità ancora più sorprendente è che non sia correlato. Quella vita su Marte è nata in modo completamente indipendente. Un indizio che gli scienziati cercheranno è il modo in cui sono codificate le istruzioni della vita marziana. Qui sulla Terra, tutta la vita segue la 'chiralità levogira' per i mattoni degli amminoacidi che compongono il DNA e l'RNA. Ma se gli amminoacidi destrorsi vengono utilizzati dalla vita marziana, ciò significherebbe un'origine della vita completamente indipendente.
Naturalmente, se la vita non usa affatto amminoacidi o DNA, allora tutte le scommesse sono perse. Sarà davvero alieno, usando una chimica che non capiamo affatto.
Ci sono molti che credono che Marte non sia il posto migliore nel Sistema Solare per cercare la vita, che ci siano altri posti, come Europa o Encelado, dove c'è una grande quantità di acqua liquida da esplorare.
Ma Marte è vicino, ha una superficie su cui puoi atterrare. Sappiamo che c'è acqua liquida sotto la superficie, e c'era acqua lì per molto tempo in passato. Abbiamo i rover, gli orbiter e i lander sul pianeta e stiamo lavorando per arrivare al fondo di questa domanda. È un momento emozionante per far parte di questa ricerca.
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