Dai risultati delle analisi sul campione della roccia John Klein, arriva la conferma ufficiale: Marte poteva sostenere la vita

Pubblicato Mercoledì, 13 Marzo 2013 06:55

Scritto da Elisabetta Bonora

CURIOSITY sol 182 MAHLI drill
"Courtesy NASA/JPL-California Institute of Tecnology" processing 2di7 & titanio44

Dopo dibattiti e correnti di pensiero, arriva la conferma ufficiale: Marte poteva sostenere la vita.

Ieri si è tenuto il briefing sui risultati del primo campione di roccia marziana prelevato dal target John Klein.
I dati hanno evidenziato zolfo, azoto, idrogeno, ossigeno, fosforo e carbonio, alcuni degli ingredienti chimici fondamentali per la vita.

Nonostante i recenti problemi all'ormai ex computer principale side-A, Curiosity era riuscito a consegnare una seconda dose di polvere della roccia John Klein, al Sample Analysis at Mars (SAM) e, a trasmettere a Terra, anche i risultati della seconda analisi del SAM e quelli sul primo campione consegnato alla Chemistry and Mineralogy (CheMin).

"Una domanda fondamentale per questa missione è se Marte avrebbe potuto sostenere un ambiente abitabile", ha detto Michael Meye, scienziato di punta del NASA Mars Exploration Program dalla sede centrale di Washington, "Da quello che sappiamo ora, la risposta è sì".

I risultati delle analisi svolte dalla CheMin e dal SAM indicano che Yellowknife Bay era stato il letto di un antico fiume o di un lago e che avrebbe potuto fornire energia chimica ed altre condizioni favorevoli alla vita.

La roccia scelta come primo target per il trapano, John Klein, appartiene ad un affioramento chiamato Sheepbed ed è una roccia a grana fine, fango indurito, contenente minerali argillosi, solfati e altre sostanze chimche.
L'antico ambiente umido in cui si è formata, a differenza di altri su Marte, non era particolarmente ossidante, acido o estremmente salato.

La patch dove Curiosity ha eseguito la sua prima perforazione, si trova alla base di una una rete di canali che scendono dai pendii del cratere Gale: la roccia stessa mostra diversi periodi indicativi di un ambienti bagnati, tra noduli e vene.

L'immagine che segue, fonde i dati topografici con quelli relativi all'inerzia termica dell'area di interesse: il colore rosso indica il materiale di superficie che mantiene il calore più a lungo durante la notte, rispetto alle zone limitrofe.
Curiosity ha attraversato il confine tra le aree con diversa inerzia termica nel sol 121 (8 dicembre 2012).
Il conoide alluvionale o deposito di detriti è la forma a ventaglio più chiara evidenziata nell'immagine.
Sulla Terra i conoidi alluvionali sono spesso formati dall'acqua che scorre in un tratto discendente.

Credit: NASA/JPL-Caltech/ASU

Il trapano di Curiosity ha raccolto il suo primo campione lo scorso 8 febbraio, con un foro di 1,6 centimetri di larghezza e 6,4 centimetri di profondità, praticamente a poche centinaia di metri dal punto in cui aveva scoperto i resti dell'alveo di un antico fiume a settembre 2012.

"I minerali argillosi costituiscono almeno il 20% della composizione di questo campione," ha detto David Blake.

Questi sono un prodotto della reazione di acqua relativamente recente con minerali ignei, come l'olivina, comunque presenti nel sedimento.
La reazione può aver avuto luogo all'interno del deposito sedimentario, durante il trasporto del sedimento oppure nella regione di origine del sedimento stesso.
La presenza di solfato di calcio insieme all'argilla suggerisce che il suolo è neutro o leggermente alcalino.

L'immagine successiva mette a confronto i pattern ottenuti dalla diffrazione a raggi X della CheMin della polvere della piccola duna di sabbia di Rocknest, a sinistra, e dal campione di roccia John Klein, a destra.
La presenza di minerali argillosi abbondanti nella polvere del trapano prelevata da John Klein e la mancanza di sali suggeriscono un ambiente di acqua dolce.
La presenza di solfati di calcio, piuttosto che solfati di magnesio o di ferro (come a Meridiani Planum dove si trova il rover Opportunity), implica un ambiente neutro a pH leggermente alcalino.
A Rocknest, invece, la mineralogia è quella di una sabbia secca, di origine eolica, formatasi quasi in assenza di attività idrica, con abbondanti feldspati di plagioclasio, pirosseno, olivina e piccole quantità di magnetite e anidrite. Il campione contiene dal 25% al 35% di materiale amorfo, non cristallino.
L'analisi su John Klein rileva invece, abbondanti filosilicati (una classe di minerali argillosi chiamata smectiti che si forma per azione di acqua pura e pH relativamente neutro), feldspati di plagioclasio, pirosseno, olivina e magnetite. Il campione contiene circa il 20% di materiale amorfo.

Credit: NASA/JPL-Caltech/Ames 

Dall'immagine che segue è facile notare le differenze visive tra i risultati dei due diversi strumenti utilizzati rispettivamente da Opportunity e Curiosity.
A sinistra il tool di abrasione del Mars Exploration Rover Opportunity, a destra il risultato dell'azione del trapano di Curiosity.
La roccia lavorata da Opportunity manifesta evidenti segni di rolore rosso scuro che indicano la presenza di ematite e ferro ossidato. Questi minerali sono meno favorevoli all'abitabilità e possono degradare i composti organici.

Credit: NASA/JPL-Caltech/Cornell/MSSS 

Gli scienziati sono rimasti sorpresi di aver trovato prodotti ossidati, meno ossidati del solito e sostanze chimiche per nulla ossidate: tutto materiale che i microbi sulla Terra sfrutterebbero per vivere.

Questa ossidazione parziale era già stata notata semplicemente osservando il campione prelevato: una polvere grigia, ben differente dalla patina rossa che sembra avvolgere i paesaggi e la superficie marziana.

"Stiamo assistendo ad una colorazione del tutto nuova per Marte ed è eccitante," aveva detto. John Grotzinger del California Institute of Technology di Pasadena, in California, specificando: "A parità di condizioni è meglio avere un colore grigio piuttosto che rosso perché l'ossidazione è una cosa che può distruggere i composti organici".

CURIOSITY sol 61 and sol 193 - scoop comparison
"Courtesy NASA/JPL-California Institute of Tecnology" processing 2di7 & titanio44

"La gamma di ingredienti chimici che abbiamo identificato nel campione è impressionante, e suggerisce abbinamenti come solfati e solfuri che indicano una possibile fonte di energia chimica per i microrganismi," ha detto Paul Mahaffy, principale ricercatore del SAM al NASA Goddard Space Flight Center di Greenbelt, nel Maryland.

"Abbiamo caratterizzato un molto antico ma stranamente nuovo 'grigio Marte', dove un tempo le condizioni erano favorevoli per la vita", ha dichiarato nuovamente John Grotzinger.

La seconda porzione supplementare del campione forato, consegnata nuovamente al SAM, sarà di aiuto per confermare i risultati già ottenuti e alcuni gas rilevati.

Per ora, l'analisi sul campione di roccia perforata riscaldato dal SAM a 835 gradi Celsius, mostra acqua, solfuro di anidride carbonica, ossigeno, biossido di zolfo e idrogeno. Tutti risultati coerenti con la smectite. Complessivamente, durante il processo, sono state rilevate le firme di oltre 500 prodotti.
I gas liberati sono stati poi inviati allo spettrometro laser TLS per misurare gli isotopi di carbonio, ossigeno e idrogeno, sia nell'acqua che nell'anidride carbonica.
L'ultima fase dell'analisi è stata iniettare il gas intrappolato durante il processo di riscaldamento nel gascromatografo del SAM. 

Credit: NASA/JPL-Caltech/GSFC

D'altra parte, come Grotzinger ha sottolineato durante la conferenza, non c'è bisogno di carbonio organico per il metabolismo microbico: esistono infatti organismi che si nutrono letteralmente di rocce e minerali. Quindi, quello che entusiasma, in questi primi risultati del SAM, è il picco di CO2.

Nel campione John Klein, Curiosity ha trovato carbonio semplice, contenente clorometano e diclorometano. Entrambi i composti erano stati rilevati in precedenza a Rocknest ed è possibile che siano prodotti del campione a seguito del riscaldamento nel forno del SAM.

Credit: NASA/JPL-Caltech 

Gli scienziati hanno intenzione di lavorare con Curiosity a Yellowknife Bay ancora per molte settimane prima di iniziare il viaggio verso il monte Sharp, al centro del cratere Gale.

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