Marte si presenta attualmente come un deserto gelido e sferzato dalle radiazioni, eppure la sua superficie conserva le tracce indelebili di un’epoca remota in cui l’acqua liquida scorreva liberamente. Questa antica umidità sostiene da tempo l’ipotesi che forme di vita possano essere nate e proliferate prima che il pianeta perdesse la protezione della sua atmosfera, trasformandosi nel mondo arido che conosciamo oggi.
Il passato acquatico di Marte
In attesa di poter analizzare campioni incontaminati provenienti direttamente da Marte, la comunità scientifica rivolge la propria attenzione ai luoghi più inospitali della Terra che ne simulano le caratteristiche ambientali. Tra questi laboratori naturali, le vette delle Ande cilene offrono scenari incredibilmente simili a quelli marziani, fungendo da fondamentale punto di riferimento per la ricerca astrobiologica.
Situato a oltre 3.500 metri di altitudine, il Salar de Pajonales si estende nel cuore del deserto di Atacama, distinguendosi come una delle regioni più secche e impervie del globo. Questo territorio desolato, situato nei pressi della riserva della Laguna de los Flamencos, è caratterizzato da un irraggiamento solare estremo e da venti costanti che ne modellano il paesaggio salino.
Un team di ricerca internazionale ha esplorato queste distese per verificare se antiche tracce di vita potessero trovarsi intrappolate nei cristalli di gesso e nelle stromatoliti, ovvero formazioni minerali generate da antiche colonie microbiche. L’indagine si è concentrata sulla capacità di queste strutture di agire come capsule del tempo per il materiale biologico.
I campioni analizzati hanno rivelato un’età compresa tra i 4.000 e i 6.000 anni, un lasso di tempo ridotto dal punto di vista geologico ma estremamente significativo per lo studio della biosfera. Questi cristalli hanno permesso agli scienziati di osservare con precisione come la materia organica riesca a preservarsi intatta in ambienti ostili, fornendo modelli cruciali per la futura ricerca di vita fossile su Marte.
Le proprietà protettive del gesso
Il gesso si presenta come un minerale solforato dalla natura morbida e traslucida, una caratteristica fisica che gioca un ruolo cruciale per la biologia. La sua struttura permette infatti il passaggio di una moderata quantità di luce, sufficiente a sostenere i processi di fotosintesi, ma allo stesso tempo funge da scudo vitale proteggendo gli organismi dalla disidratazione e dalle letali radiazioni ultraviolette. Questa capacità di filtraggio risulta di estremo interesse per lo studio di Marte, un pianeta dove l’atmosfera attuale non offre più una protezione adeguata contro i raggi UV.
Grazie a queste qualità protettive, i cianobatteri riescono a prosperare all’interno degli strati superiori delle stromatoliti. Queste formazioni minerali rappresentano una delle testimonianze più antiche della biosfera terrestre, con esemplari risalenti a 3,5 miliardi di anni fa. Sebbene le alghe eucariotiche come i cianobatteri siano comparse molto più tardi, circa 750 milioni di anni fa, la capacità delle stromatoliti di conservare la vita attraverso le ere geologiche rimane un punto fermo per la ricerca scientifica.
Le indagini condotte tramite spettroscopia hanno già confermato la presenza di gesso su Marte. Data l’abbondanza di solfati sulla superficie marziana, tale rilevamento non è considerato insolito, tuttavia apre una questione fondamentale per gli astrobiologi. Il fulcro della ricerca attuale è determinare se i cristalli marziani possano aver svolto la medesima funzione protettiva riscontrata sulla Terra, preservando eventuali tracce di vita microbica dal degrado ambientale.
Le analisi di laboratorio hanno identificato diversi lipidi riconducibili ad attività microbica, rivelando la presenza non solo di cianobatteri viventi, ma anche di batteri fossilizzati, archei e diatomee. La distinzione spaziale tra i resti fossili e le forme di vita ancora esistenti dimostra l’efficacia del gesso nel sigillare e proteggere nel tempo le prove biologiche. Negli strati più profondi delle stromatoliti sono state rinvenute bande alternate di silicati, ossidi di ferro e solfati di calcio, tutte strutture classificate come firme biologiche insieme a cellule perfettamente conservate.
All’interno delle texture porose del gesso sono state osservate bolle di gas che potrebbero derivare sia da attività biologica sia da antichi processi vulcanici. La porosità stessa del minerale suggerisce che i processi di mineralizzazione siano stati influenzati dalla presenza di microbi. Nonostante il Salar de Pajonales sia un ambiente estremo, caratterizzato da scarsità di nutrienti e radiazioni intense, i ricercatori ipotizzano che le rare precipitazioni locali forniscano l’umidità necessaria a mantenere attive le comunità microbiche nascoste sotto le croste saline.
Il gesso come archivio della memoria biologica
La capacità del gesso di agire come un registratore della vita passata deriva dal suo processo di formazione per evaporazione. Quando l’acqua satura di solfati cristallizza, intrappola al suo interno tutto ciò che è presente nel mezzo fluido, incluse cellule microbiche, frammenti di DNA e lipidi. Questi biomarcatori rimangono sigillati all’interno della struttura cristallina, protetti dai processi di degradazione chimica e dall’erosione meccanica.
A differenza di altri minerali che possono alterare la composizione delle molecole organiche nel tempo, il gesso tende a preservare la morfologia e la chimica delle strutture cellulari con una precisione sorprendente. Le analisi condotte negli ambienti analoghi terrestri hanno dimostrato che è possibile identificare non solo la presenza generica di carbonio organico, ma specifiche classi di molecole che indicano inequivocabilmente l’origine biologica. Questo rende i depositi evaporitici marziani dei siti di interesse primario per i rover dotati di spettrometri di massa, poiché aumentano drasticamente le probabilità di trovare molecole complesse ancora intatte.
Oltre alla sua funzione di archivio fossile, il gesso funge da rifugio vitale per i microbi ancora attivi in ambienti caratterizzati da stress estremo. In regioni come il deserto di Atacama o le vette andine, dove la radiazione ultravioletta è letale e l’umidità è quasi inesistente, la vita non sopravvive all’esterno, ma si ritira all’interno del minerale. Questa strategia di sopravvivenza endolitica trasforma il cristallo di gesso in una micro-serra naturale.
La traslucidità del gesso permette alla radiazione fotosinteticamente attiva di penetrare per diversi millimetri, consentendo ai microrganismi di produrre energia. Allo stesso tempo, il minerale scherma le lunghezze d’onda più corte e dannose dello spettro UV. Un altro aspetto fondamentale è la gestione dell’acqua: la struttura del gesso può trattenere tracce di umidità atmosferica o di condensa, creando un microambiente idratato anche quando il clima esterno è totalmente arido. Questo meccanismo suggerisce che, se Marte ospitasse ancora forme di vita microbica, queste potrebbero trovarsi proprio all’interno delle croste saline superficiali.
Le somiglianze tra i depositi evaporitici terrestri e quelli rilevati su Marte portano a riconsiderare la gerarchia dei siti di atterraggio per le prossime missioni. Poiché il Pianeta Rosso ha ospitato in passato laghi e mari poco profondi soggetti a evaporazione, è estremamente probabile che esistano vaste distese di gesso e altri solfati simili a quelli del Salar de Pajonales.
Le strutture che ricordano le stromatoliti terrestri diventano, in questo contesto, gli obiettivi più promettenti per la ricerca di vita. Se una missione riuscisse a individuare formazioni stratificate all’interno di antichi bacini lacustri marziani, l’analisi del gesso presente potrebbe rivelare se Marte abbia mai ospitato cicli biologici simili a quelli terrestri. La combinazione tra la protezione fisica offerta dal minerale e la sua capacità di catturare materiale organico rende queste formazioni la migliore opportunità tecnologica e scientifica per rispondere alla domanda se siamo soli nell’Universo.
Lo studio è stato pubblicato su su Frontiers in Astronomy and Space Sciences.
