LO STUDIO È PUBBLICATO SU SCIENCE ADVANCES

Molecole organiche nel meteorite marziano

Il meteorite Tissint, un pezzo di roccia marziana caduto in Marocco nell’estate del 2011, contiene un’enorme diversità di composti organici. È il risultato di uno studio, condotto da un team internazionale di ricercatori guidati dalla Technical University of Munich, che ha analizzato in dettaglio la chimica e l’abbondanza di molecole complesse presenti in alcuni frammenti del prezioso meteorite

     16/01/2023
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Il meteorite Tissint conservato presso il museo di storia naturale di Vienna. Crediti: Ludovic Ferriere, Natural History Museum Vienna

«Verso le 2:00 ora locale del 18 luglio 2011, una luminosa palla di fuoco è stata osservata da diverse persone nella regione della valle di Oued Drâa, a est di Tata, in Marocco. Un testimone oculare, il signor Aznid Lhou, ha riferito che era inizialmente di colore giallo, poi è diventata verde, illuminando il cielo prima di dividersi apparentemente in due parti». Questa che avete appena letto è una parte della descrizione, riportata sul sito della meteoritical society, della caduta del meteorite Tissint: un frammento marziano caduto nel bel mezzo del deserto del Sahara, nelle vicinanze di Tissint, il villaggio del Marocco che ha dato nome al meteorite.

Un team di ricercatori guidati dall’Università tecnica di Monaco, mediante sofisticate tecniche di indagine, ha studiato in dettaglio la composizione chimica di alcuni frammenti della preziosa roccia, trovando al suo interno molteplici composti organici che forniscono importanti informazioni sulla geochimica organica di Marte.

Espulso dalla superficie marziana probabilmente dopo un violento impatto da asteroide avvenuto centinaia di milioni di anni fa, Tissint è uno dei soli cinque meteoriti marziani a essere stati osservati mentre cadevano sulla Terra e raccolti poco dopo, nonché la roccia marziana meno contaminata di cui disponiamo sulla Terra.

Secondo le prime analisi petrologiche condotte su alcuni frammenti, il meteorite è una roccia basaltica di origine vulcanica povera di alluminio, ricca di ossido di magnesio e altri elementi come nichel, cromo e cobalto. Gli addetti ai lavori chiamano simili rocce shergottiti, una delle cinque grandi classi in cui sono suddivisi i meteoriti marziani.

Da quando è stato scoperto a oggi, il meteorite è stato oggetto di diversi studi, volti a determinarne in dettaglio la composizione chimica e ottenere così informazioni su Marte (ne abbiamo parlato qui e qui). L’ultimo in ordine di tempo è lo studio condotto dal team di ricercatori guidati da Philippe Schmitt-Kopplin dell’Università tecnica d Monaco di Baviera che, grazie a sofisticate analisi chimiche – elettrospray ionizaton, fotoionizzazione a pressione atmosferica, risonanza ionica ciclotronica a trasformata di Fourier e spettroscopia di risonanza magnetica nucleare – ha analizzato a fondo l’intero inventario di molecole organiche presenti nel meteorite, creando il catalogo più completo mai realizzato della diversità di specie chimiche trovate in un meteorite marziano o in un campione raccolto e analizzato da un rover.

Immagine di un piccolo frammento del meteorite Tissint che mostra la sua differenziazione interna. Sono visibili: la crosta di fusione vitrea, formatasi durante l’attraversamento dell’atmosfera terrestre; la matrice interstiziale principale, composta da maskelynite, pirosseno, ilmenite, pirrotite e fosfati; vene e sacche da shock, materia nera vetrificata formatasi durante la fusione, e macro cristalli di olivina, la componente che nello studio ha mostrato la più alta abbondanza e diversità chimica. Crediti: Philippe Schmitt-Kopplin et al., Science Advances, 2023

Secondo i risultati dello studio, pubblicato sulla rivista Science Advances, il meteorite contiene abbondanti quantità di acidi carbossilici alifatici, aldeidi, alcheni, idrocarburi policiclici aromatici e composti organometallici, molecole la cui diversità e abbondanza rivelerebbero l’eterogeneità nei processi di formazione all’interno dei minerali cresciuti nel mantello e nella crosta di Marte nel tempo geologico. Tra i composti organometallici, degna di nota è la presenza di molecole di organomagnesio, molecole contenenti il legame carbonio-magnesio mai viste prima su Marte, la cui presenza – spiegano i ricercatori – offre nuove intuizioni sulla geochimica a elevate pressioni e temperature che ha modellato l’interno di Marte e indica una connessione tra il ciclo del carbonio e la sua evoluzione minerale.

Le molecole organiche sono composti contenenti atomi di carbonio legati tra di loro e con altri elementi come l’idrogeno, l’azoto, l’ossigeno, il fosforo, lo zolfo e il silicio. Si tratta di molecole che vengono comunemente associate alla vita, tuttavia possono essere create anche da processi abiotici, non legati cioè a nessuna attività biologica. Aver trovato queste molecole nel meteorite marziano Tissint è il primo passo verso la comprensione della loro origine, un’informazione che può aiutare gli scienziati non solo a capire come sia stato forgiato il pianeta, ma anche a ricostruire la sua storia geologica e capire se abbia mai ospitato la vita.

«Marte e la Terra condividono molti aspetti della loro evoluzione», dice a questo proposito Schmitt-Kopplin. «Ma mentre sul nostro pianeta natale la vita è nata e ha prosperato, su Marte se essa sia mai esistita o meno è ancora un argomento di ricerca molto caldo, che richiede una conoscenza più approfondita dell’acqua, delle molecole organiche e delle superfici reattive del pianeta».

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