La materia organica su Marte potrebbe essersi formata dalla formaldeide in atmosfera

La ricerca della materia organica su Marte ha da sempre attratto l’attenzione di scienziati e astrobiologi, poiché rappresenta uno degli indizi più importanti per comprendere se il Pianeta Rosso abbia mai ospitato forme di vita. Tuttavia, le origini di questa materia, che nel corso degli anni è stata trovata in più di un’occasione, rimangono oggetto di dibattito.

Un recente studio dell’Università di Tohoku ha fornito una nuova interpretazione: i composti organici rilevati su Marte potrebbero essere il risultato di reazioni chimiche che coinvolgono la formaldeide atmosferica. La formaldeide, un composto organico semplice ma altamente reattivo, potrebbe aver giocato un ruolo chiave nella produzione di molecole organiche complesse in assenza di attività biologica.

I ricercatori hanno costruito un modello di evoluzione atmosferica marziana basato su questa ipotesi, che combina un modello fotochimico con un modello climatico per stimare i cambiamenti nel rapporto isotopico del carbonio della formaldeide su Marte, che secondo i dati del rover Curiosity, risalgono a 3-4 miliardi di anni fa.

L’ipotesi: formaldeide e formazione di materia organica

In condizioni terrestri, la formaldeide (CH₂O) è un precursore comune in diverse reazioni organiche, specialmente nelle fasi iniziali della sintesi di molecole più complesse. Secondo il team di ricerca, su Marte la formaldeide potrebbe essersi formata attraverso processi fotolitici, in cui la radiazione ultravioletta (UV) del Sole avrebbe spezzato altre molecole più complesse nell’atmosfera marziana, come il metano (CH₄).

Successivamente, la formaldeide avrebbe interagito con particelle di polvere sospese nell’atmosfera e con i minerali presenti sulla superficie marziana. La polvere fine che abbonda nell’atmosfera di Marte, combinata con le forti radiazioni solari, avrebbe agito come catalizzatore per una serie di reazioni chimiche complesse.

In particolare, la formaldeide può subire processi di polimerizzazione, nei quali molecole semplici si uniscono per formare catene di composti organici più grandi, come gli zuccheri e gli alcoli.

I modelli sembrano a favore

I ricercatori hanno supportato questa ipotesi attraverso simulazioni computazionali basate sulle condizioni marziane attuali. Hanno costruito un modello atmosferico per studiare il comportamento della formaldeide in diverse condizioni di temperatura, pressione e composizione atmosferica tipiche di Marte.

Le simulazioni hanno dimostrato che, anche in un ambiente ostile come quello marziano, la formaldeide può stabilizzarsi abbastanza a lungo da partecipare a reazioni di polimerizzazione. Questi modelli hanno mostrato che la polvere atmosferica, composta principalmente da ossidi di ferro e silicati, è particolarmente efficiente nel promuovere la formazione di molecole organiche complesse.

Inoltre, i ricercatori hanno considerato la possibile presenza di ghiaccio d’acqua nei pressi della superficie marziana come ulteriore catalizzatore. Il ghiaccio può facilitare la reattività chimica, agendo da mezzo in cui le reazioni avvengono più facilmente, soprattutto quando si verificano fasi di sublimazione a causa delle variazioni di temperatura diurne.

Le implicazioni per la vita su Marte

La scoperta che la formaldeide possa aver generato materia organica su Marte non implica necessariamente l’esistenza di vita passata o presente. Tuttavia, essa indica che il pianeta è capace di ospitare una chimica complessa, simile a quella che sulla Terra è considerata prebiotica.

Nelle prime fasi della storia terrestre, processi chimici analoghi, in cui piccoli composti organici si combinavano in molecole più grandi, potrebbero aver creato l’ambiente favorevole per l’emergere della vita. Su Marte, tali processi potrebbero aver avuto luogo in passato, forse in condizioni più favorevoli, quando il pianeta possedeva un’atmosfera più densa e acqua liquida in superficie.

L’importanza di questa scoperta sta anche nel fatto che essa potrebbe ridefinire le strategie di ricerca per le future missioni marziane. Piuttosto che concentrarsi esclusivamente su segni di vita biologica, i ricercatori potrebbero ora esplorare la chimica atmosferica e superficiale di Marte con maggiore attenzione, alla ricerca di altre molecole prebiotiche o dei loro precursori inorganici.

Nonostante le implicazioni promettenti però, rimangono ancora molte incognite. Una delle principali sfide è la conservazione della materia organica sulla superficie di Marte, dove la radiazione UV, la bassa pressione e l’ambiente ossidante potrebbero rapidamente degradare le molecole organiche prodotte. Le missioni come Perseverance e Curiosity continuano a raccogliere dati che potrebbero rispondere a queste domande, ma saranno necessarie ulteriori esplorazioni per comprendere appieno il potenziale di Marte di ospitare chimica complessa e, forse, vita.