Le meteoriti possono diventare strumenti di confronto per leggere le misure raccolte su altri pianeti. Esperimenti sulla meteorite Murchison aiutano a capire se parte della materia organica di Marte possa essere arrivata dallo Spazio.
Per riconoscere gli ingredienti di un impasto, analizzare ciò che esce dal forno può essere più complicato che esaminare ciò che vi è entrato: il calore trasforma le sostanze, facendole reagire fra loro. Qualcosa di simile accade quando uno strumento su Marte riscalda un campione di terreno per scoprirne la composizione. Le molecole misurate possono essere diverse da quelle presenti prima dell’analisi.
Come risalire, allora, agli “ingredienti” iniziali? Una possibilità è svolgere esperimenti sulla Terra con materiali di composizione conosciuta, osservando quali sostanze producono nelle condizioni di analisi usate su Marte. Anche le meteoriti possono servire a questo scopo, diventando strumenti di confronto per interpretare le misure raccolte su un altro pianeta.
È quanto ha fatto un gruppo di ricerca guidato dal Massachusetts Institute of Technology, negli Stati Uniti, utilizzando la Murchison, una meteorite ricca di composti organici caduta in Australia nel 1969. I risultati sono stati pubblicati su Journal of Geophysical Research: Planets.
Guarda un frammento della meteorite Murchison. Crediti: Rodney Start / Museums Victoria, CC BY 4.0.
Organico non significa necessariamente biologico
Le missioni marziane hanno rilevato diverse molecole organiche, appartenenti alla vasta famiglia dei composti basati sulla chimica del carbonio. Il nome ha un’origine storica: queste sostanze furono inizialmente studiate negli organismi viventi e si pensava che soltanto la vita potesse produrle. Oggi sappiamo che possono formarsi anche attraverso processi che non coinvolgono esseri viventi.
Trovare materia organica su Marte, quindi, non basta a dimostrare che sul pianeta sia esistita la vita. Occorre capire come si sia formata e quali trasformazioni abbia subito. Potrebbe essere stata prodotta da processi chimici sul pianeta oppure essere arrivata con meteoriti e polvere interplanetaria. Distinguere queste possibilità richiede di interpretare correttamente ciò che gli strumenti misurano.
Che cosa succede nei piccoli forni di Curiosity
Il rover Curiosity della NASA esplora il cratere Gale, una grande conca di circa 150 chilometri di diametro, scavata miliardi di anni fa dall’impatto di un corpo celeste sulla superficie di Marte. Circa 3,5 miliardi di anni fa, il cratere ha ospitato laghi e corsi d’acqua, che hanno depositato strati di sedimenti. Le rocce formatesi da quei sedimenti conservano tracce degli antichi ambienti marziani: analizzarle permette di ricostruire come sono cambiati nel tempo e se abbiano offerto condizioni favorevoli alla vita.
Per studiare queste rocce, Curiosity utilizza diversi strumenti. Fra questi c’è SAM, acronimo di Sample Analysis at Mars, un insieme di apparati dotato di piccoli forni: riscaldando i campioni, libera gas che vengono separati e analizzati per identificarne le molecole.
Il riscaldamento, però, può anche spezzare le molecole più grandi in frammenti più piccoli, che gli strumenti riescono ad analizzare. Questo processo, chiamato pirolisi, aiuta a studiare la composizione del campione, ma modifica una parte delle sostanze di partenza.
Nel terreno marziano sono inoltre presenti i perclorati, sali contenenti cloro e ossigeno. Durante il riscaldamento possono liberare sostanze reattive che trasformano ulteriormente la materia organica, distruggendone una parte e facendo reagire il cloro con alcuni dei frammenti prodotti. Si possono così formare nuove molecole organiche contenenti cloro, diverse da quelle originariamente presenti nella roccia.
Una molecola organica clorurata rilevata da SAM potrebbe quindi essersi formata nel forno, a partire da materia organica già presente nel campione. Identificare il prodotto finale è un primo passo; ricostruire la sostanza da cui deriva è un problema ulteriore.
Murchison come termine di confronto
La meteorite Murchison cadde il 28 settembre 1969 vicino all’omonima cittadina dello Stato di Victoria, in Australia. Furono recuperati numerosi frammenti, oggi conservati in musei e laboratori, fra cui il Field Museum di Chicago e Museums Victoria, in Australia.
È una condrite carbonacea, un tipo di meteorite che conserva materiali antichi del Sistema Solare. Murchison è particolarmente studiata per la ricchezza e la varietà dei suoi composti organici: rappresenta quindi un utile esempio del materiale che meteoriti e polvere potrebbero aver portato anche sulla superficie marziana.
Il gruppo ha riscaldato piccole quantità della meteorite, sia da sole sia mescolate con perclorato di calcio, anche seguendo una procedura simile a quella di SAM. Ha poi analizzato i gas prodotti per confrontare i risultati nelle diverse condizioni.
Guarda i grafici delle molecole liberate riscaldando Murchison senza perclorati. Crediti: Mojarro et al., JGR: Planets (2026).
Quando la polvere della meteorite è stata riscaldata insieme al perclorato di calcio, le reazioni hanno prodotto diversi composti organici contenenti cloro. Molti di questi coincidono con quelli rilevati su Marte dalle sonde Viking e dallo strumento SAM di Curiosity.
Guarda come l’aggiunta di perclorato di calcio favorisce la formazione di composti organici contenenti cloro durante il riscaldamento. Crediti: Mojarro et al., JGR: Planets (2026).
Aumentando la concentrazione di perclorato dall’1 al 5 per cento, però, non sono aumentate la varietà e le abbondanze relative di questi prodotti: è stata invece favorita la distruzione della materia organica iniziale. La composizione del campione può dunque influire anche su quali tracce organiche sopravvivono all’analisi.
Dalle molecole misurate alla loro origine
Il risultato sostiene la possibilità che meteoriti e polvere interplanetaria abbiano contribuito alla materia organica presente nel terreno marziano. Non dimostra, però, che le sostanze misurate da Curiosity siano effettivamente arrivate dallo Spazio: anche materia organica formatasi su Marte potrebbe produrre alcuni degli stessi composti durante il riscaldamento.
Lo studio aiuta quindi a collegare le molecole rilevate dagli strumenti alle sostanze presenti nel campione prima dell’analisi, senza risolvere la questione della loro provenienza. Per distinguere meglio le possibili origini, potrebbero essere necessarie analisi di campioni marziani riportati sulla Terra, dove sarebbe possibile esaminarli in laboratorio con tecniche diverse e confrontare i risultati.
Nel frattempo, meteoriti come Murchison offrono una possibilità preziosa: partire da un materiale conosciuto, seguirne le trasformazioni in laboratorio e usare ciò che si impara per interpretare le tracce chimiche raccolte su Marte.
[A cura di Daria Guidetti]
