Una nuova ricerca suggerisce che l'antico Marte probabilmente aveva abbastanza energia chimica per far prosperare i microbi sottoterra. "Sulla base di calcoli fisici e chimici fondamentali, abbiamo dimostrato che lo strato sotterraneo dell'antico Marte aveva probabilmente abbastanza idrogeno disciolto per alimentare la biosfera sotterranea globale", afferma Jesse Tarnas, uno studente laureato alla Brown University e autore principale dello studio, pubblicato su Earth and Planetary Science Lettere ".
"Le condizioni in questa area potenzialmente abitabile potrebbero essere simili a quelle sulla Terra dove esiste la vita sotterranea".
Dove si nasconde la vita su Marte?
La terra ospita i cosiddetti sistemi microbici litotrofici sotterranei. In assenza di luce solare, questi microbi sotterranei spesso prendono la loro energia strappando gli elettroni dalle molecole nel loro ambiente. L'idrogeno molecolare disciolto è un eccellente donatore di elettroni. Si nutre di tali microbi sulla Terra.
Una nuova ricerca mostra che la radiolisi, un processo mediante il quale la radiazione rompe le molecole d'acqua nei loro costituenti idrogeno e ossigeno, potrebbe creare molto idrogeno nell'antico sottosuolo marziano. Gli scienziati stimano che la concentrazione di idrogeno nella crosta 4 miliardi di anni fa avrebbe dovuto essere approssimativamente paragonabile a quella sulla Terra, che oggi nutre molti microbi.
Questi risultati non significano che la vita esistesse definitivamente sull'antico Marte, ma suggeriscono che se la vita esistesse, il sottosuolo marziano avrebbe gli ingredienti necessari per sostenerlo per centinaia di milioni di anni. Questo lavoro ha anche implicazioni per la futura esplorazione di Marte, poiché le aree in cui esce l'antico sottosuolo potrebbero essere un ottimo posto per cercare la vecchia vita.
Video promozionale:
Andare sottoterra
Da quando è stato rivelato che un tempo fiumi e laghi scorrevano su Marte, gli scienziati sono stati ossessionati dalla possibilità che il Pianeta Rosso possa una volta contenere la vita. Ma mentre le prove dell'esistenza dell'acqua in passato sono incontrovertibili, non è chiaro per quanta parte della storia marziana l'acqua abbia effettivamente corso. I migliori modelli climatici per l'inizio di Marte producono temperature che superano a malapena il punto di congelamento, il che significa che i periodi umidi del pianeta potrebbero essere di brevissima durata. Questo non è lo scenario migliore per sostenere a lungo la vita in superficie, e quindi alcuni scienziati ritengono che la vita marziana passata sotto la superficie possa essersi sentita meglio.
Gli scienziati hanno studiato i dati di uno spettrometro a raggi gamma che vola a bordo del Mars Odyssey. Hanno mappato l'abbondanza di elementi radioattivi torio e potassio nella crosta marziana. Partendo dalla mappa, sono riusciti a trovare un terzo elemento radioattivo, l'uranio. Il decadimento di questi tre elementi fornisce la radiazione che porta al decadimento radiolitico dell'acqua. E poiché questi elementi decadono a una certa velocità, il modello dell'abbondanza può essere utilizzato per calcolare la presenza degli elementi 4 miliardi di anni fa. Quindi il team ha avuto l'idea di un'epidemia radioattiva che ha spinto attivamente la radiolisi.
Il passo successivo è stato quello di stimare quanta acqua era disponibile per questa radiazione. Le prove geologiche suggeriscono che le rocce porose dell'antica crosta marziana avevano molte acque sotterranee che si rompevano attraverso i pori. Gli scienziati hanno utilizzato misurazioni della densità della crosta marziana per stimare approssimativamente quanti pori erano disponibili per riempirsi d'acqua.
Infine, il team ha utilizzato modelli geotermici e climatici per determinare dove avrebbe potuto essere la vita antica. Non avrebbe dovuto essere così freddo che non tutta l'acqua si congelasse, ma nemmeno molto calda.
Combinando queste analisi, gli scienziati hanno concluso che Marte probabilmente aveva una zona sotterranea globale potenzialmente abitabile di diversi chilometri di spessore. In questa zona, la produzione di idrogeno attraverso la radiolisi ha generato energia chimica più che sufficiente per supportare la vita microbica, in base a ciò che sappiamo sulla Terra. E questa zona doveva persistere per centinaia di milioni di anni.
Questi risultati sono persistiti anche quando gli scienziati hanno simulato diversi scenari climatici, alcuni più caldi, altri più freddi. Sorprendentemente, ha detto Tarnas, la quantità di idrogeno sotterraneo disponibile come fonte di energia aumenta in scenari climatici estremamente freddi. Perché uno strato più spesso di ghiaccio sopra la zona abitabile funge da copertura che impedisce all'idrogeno di fuoriuscire dal sottosuolo.
"Le persone hanno l'idea che il clima freddo del primo Marte sia dannoso per la vita, ma come possiamo vedere, c'è più energia chimica nei climi freddi per la vita sotterranea", dice Tarnas. "Pensiamo che potrebbe cambiare l'atteggiamento delle persone nei confronti del clima e della vita passata sulla Terra".
Implicazioni sulla ricerca
Tarnas e Mustard affermano che questi risultati aiuteranno a capire dove inviare la prossima navicella spaziale a cercare segni di vita su Marte.
"Una delle opzioni di esplorazione più interessanti è trovare blocchi di megabreccia - pezzi di roccia che sono stati strappati dal terreno dall'impatto di un meteorite", dice Tarnas. "Molti di loro provenivano dalle profondità della zona abitabile, e ora sono, spesso intatti, in superficie".
Mustard, che è stato fortemente coinvolto nel processo di selezione del rover Mars 2020, afferma che questi tipi di blocchi di breccia sono presenti in almeno due località esaminate dalla NASA: Northeast Syrtis Major e Midway.
Ilya Khel
