Acqua. Si trova ovunque sulla Terra, dalle calotte polari ai geyser a vapore. E dove trovano l'acqua, trovano la vita, quasi senza eccezioni. "Quando troviamo acqua qui sulla Terra - che si tratti di laghi coperti di ghiaccio, prese d'aria idrotermali di acque profonde, aridi deserti - se c'è acqua, troviamo microbi che riescono a viverci", dice Brian Glaser, oceanografo di Università delle Hawaii a Manoa, studia astrobiologia.
Pertanto, l'insolito motto della NASA nella caccia alla vita extraterrestre era "segui l'acqua".
Recentemente, gli scienziati della NASA hanno annunciato una scoperta su Marte: i flussi oscuri che gli scienziati hanno visto durante i mesi estivi su Marte per più di dieci anni, si sono rivelati prove di acqua che scorre. Sebbene i flussi di sale possano essere troppo saturi di sali di cloruro per sostenere la vita, aumentano la probabilità di vita su Marte in questo momento.
Ma perché l'acqua è esattamente una molecola così importante per la vita? Potrebbero esserci altri ingredienti che forniscono la ricetta perfetta per la vita su altri pianeti?
Si scopre che diverse proprietà chimiche dell'acqua la rendono indispensabile per gli esseri viventi. Non solo l'acqua dissolve quasi tutto, ma è anche uno dei pochi materiali che possono essere solidi, liquidi e gassosi in un intervallo di temperatura relativamente ristretto.
Vita attuale
Quasi tutta la vita sulla Terra utilizza una membrana che separa il corpo dall'ambiente. Per sopravvivere, il corpo assume materiali importanti per produrre energia, filtrando sostanze tossiche come i rifiuti. A questo proposito l'acqua è necessaria perché rimane liquida alla temperatura della terra. Mentre scorre, fornisce un modo efficiente per trasferire sostanze dalla cellula all'ambiente della cellula. Rilasciare energia dai solidi è molto più difficile (sebbene ci siano microbi che mangiano la roccia), dice Glazer.
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L'altra parte dell'equazione - oltre al fatto che l'acqua può trasportare sostanze dentro e fuori la cellula - è correlata a una configurazione chimica unica. L'umile molecola d'acqua è composta da due atomi di idrogeno legati a un atomo di ossigeno.
"Il modo in cui sono combinati rende l'acqua un meraviglioso solvente universale", che le consente di dissolvere praticamente qualsiasi sostanza, afferma Glaser.
Ciò è dovuto principalmente al fatto che la molecola ha polarità, gli atomi di idrogeno si raggruppano su un lato della molecola, formando una regione positiva e l'ossigeno all'altra estremità forma una carica negativa. L'estremità positiva dell'idrogeno attrae ioni negativi (o atomi con un elettrone in più nel guscio esterno), mentre l'estremità negativa attrae ioni positivi (che sono privati di uno dei loro elettroni).
Le notevoli proprietà dissolventi dell'acqua la rendono ideale per il trasferimento di sostanze come fosfati o ioni calcio dentro e fuori dalla cellula.
Fasi dell'acqua
Un'altra caratteristica insolita dell'acqua è che può essere solida, liquida e gassosa entro l'intervallo di temperatura trovato sulla Terra. Altre molecole che sono state identificate come buone candidate per sostenere la vita tendono a rimanere liquide a temperature o pressioni che sarebbero inospitali per le forme di vita più famose.
"L'acqua è in realtà un punto debole", dice Glazer.
Il fatto che l'acqua possa trovarsi in tutte e tre le fasi in un intervallo di pressione relativamente ristretto crea molte opportunità per far prosperare la vita, aggiunge.
"Tutte e tre le condizioni dell'acqua disponibili sul nostro pianeta creano una piacevole varietà di habitat e microclima", afferma Glazer. Ad esempio, il ghiaccio congelato può essere trovato nei ghiacciai di montagna, mentre il vapore acqueo aiuta a riscaldare l'atmosfera.
Acqua culla della vita
L'acqua può essere più di un liquido che semplifica la vita: può essere la culla protettiva che ha portato gli elementi costitutivi della vita sulla Terra, afferma Ralph Kaiser, fisico e chimico dell'Università delle Hawaii che studia astrochimica.
Secondo una delle teorie sull'origine della vita sulla Terra, la teoria della panspermia, le comete di ghiaccio si schiantarono sulla Terra, trasportando minuscole molecole organiche che divennero la base della vita. Ma viaggiare nello spazio è un calvario, principalmente a causa dei potenti livelli di radiazioni che possono distruggere delicate molecole organiche.
Tuttavia, l'acqua nella sua forma solida può proteggere le molecole dalle radiazioni. "Forse perché i mattoni dell'edificio erano congelati nell'acqua, è diventato il loro mantello protettivo".
Alla ricerca di sostituti
Naturalmente, mentre l'acqua è essenziale per la vita sul nostro pianeta, potrebbero esserci forme di vita che non vivono secondo le regole dei terrestri.
Gli scienziati stanno anche cercando altri fluidi che potrebbero svolgere un ruolo simile come solvente universale e mezzo di trasporto. I principali contendenti includono ammoniaca e metano, afferma Chris McKay, astrobiologo presso l'Ames Research Center della NASA a Moffett Field, in California. L'ammoniaca, come l'acqua, è una molecola polare relativamente comune nell'universo, ma gli scienziati non hanno ancora trovato grandi corpi con ammoniaca nel sistema solare.
Il metano non è polare, ma può dissolvere molte altre sostanze. Tuttavia, a differenza dell'acqua, il metano diventa liquido solo a temperature molto basse, a meno 182 gradi Celsius.
"Sappiamo che Titano ha grandi laghi di metano liquido ed etano", questa è una delle lune di Saturno, dice McKay. "Quindi la domanda molto interessante è se la vita può usare metano liquido o etano".
Ilya Khel
