Abbiamo incontrato Daniel P. Glavin, Astrobiologo presso la NASA Goddard Space Flight Center di Greenbelt, Maryland (USA). Lui cerca gli elementi fondamentali della vita nei materiali extraterrestri, come ad esempio nei meteoriti, asteroidi, comete ecc. Glavin è lo scienziato senior per la missione Mars Sample Return di NASA/ESA nella Solar System Exploration Division della NASA Goddard. Inoltre, è stato selezionato dalla NASA per condurre analisi di laboratorio sui campioni di Phobos (una luna di Marte), che saranno portati sulla Terra nel 2029 dalla missione Martian Moons eXploration (MMX) della JAXA (agenzia spaziale giapponese).
La missione Mars Sample Return di NASA/ESA ha il compito di andare a prendere i campioni marziani che sta raccogliendo il rover Perseverance su Marte e, attraverso un lander, un piccolo razzo e una sonda, li porterà sulla Terra entro il 2033. La missione MMX della JAXA, invece, sarà lanciata nel 2024 con l’obiettivo di visitare le due lune di Marte Phobos e Deimos. Inoltre, un lander atterrerà su Phobos e raccoglierà dei campioni, i quali saranno portati sulla Terra nel 2029.
Cerchi tracce di vita in materiali extraterrestri, come meteoriti, asteroidi e particelle di polvere interplanetaria. È vero che le comete e gli asteroidi portano gli ingredienti della vita sui pianeti?
SÌ. Sulla base di dettagliati studi di laboratorio effettuati sui meteoriti ricchi di carbonio (frammenti di asteroidi) negli ultimi 50 anni, sono state scoperte molecole organiche che sono essenziali per la vita sulla Terra, come gli amminoacidi (i mattoni delle proteine) e le basi azotate (le unità fondamentali del codice genetico negli acidi nucleici). Nel 2009, il nostro laboratorio situato presso il Goddard Space Flight Center della NASA ha segnalato il primo rilevamento dell’amminoacido glicina nei campioni portati sulla Terra dalla cometa Wild 2, grazie alla missione Stardust. Quindi, questi ingredienti chimici chiave della vita vengono sicuramente consegnati alla Terra e ad altri pianeti del Sistema Solare, attraverso gli asteroidi, le comete e i loro frammenti. Tutto ciò avviene ancora oggi.
Sei lo scienziato senior per la missione Mars Sample Return nella Solar System Exploration Division presso il NASA’s Goddard Space Flight Center. Qual è il tuo ruolo in questa missione? Quali emozioni state vivendo tu e il tuo team e quali difficoltà state incontrando per portare a termine la missione Mars Sample Return?
Il mio ruolo principale nella missione Mars Sample Return è assicurarmi che i campioni raccolti dal rover Perseverance, nel cratere Jezero di Marte, non vengano compromessi durante il prelievo e il viaggio che li porterà sulla Terra. In questo momento sto lavorando proprio al programma Mars Sample Return per definire i requisiti di integrità del campione per la missione, affinché si evitino condizioni ambientali estreme in termini di temperatura, campi magnetici ed esposizione alla contaminazione terrestre, che potrebbero compromettere i campioni. Infatti, è fondamentale che l’integrità scientifica dei frammenti marziani sia protetta al massimo grado possibile, poiché questi campioni saranno analizzati dalle generazioni a venire, attraverso tecniche e tecnologie analitiche nuove che oggi non sono ancora state inventate.
Credis: NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS
Ad essere onesti, sono ancora un po’ incredulo che Mars Sample Return stia effettivamente cominciando a muovere i suoi primi passi. Questa missione per gli scienziati planetari e per gli astrobiologi ha la priorità assoluta; infatti durante la pianificazione della missione ci sono state anche discussioni per il futuro, addirittura per i prossimi dieci anni ed oltre. Questa è un’opportunità straordinaria e allo stesso tempo mi sento molto fortunato ad essere stato coinvolto. La Mars Sample Return è la missione robotica più impegnativa che la NASA e l’ESA abbiano mai tentato, e so che tutti i membri del team sono pienamente impegnati a garantire che sia un successo.
Pensi che le radiazioni possano aver cancellato le tracce di vita nei campioni di Marte? Cosa potremmo trovare nei frammenti marziani?
Le rocce antiche di Marte sono state indubbiamente esposte ad alte dosi di radiazioni, poiché il pianeta non ha un campo magnetico che lo protegge dai raggi cosmici, solari e galattici. Lo sappiamo grazie alle misurazioni effettuate dal rover Curiosity nel cratere Gale, le quali mostrano che alcune antiche rocce sedimentarie hanno subìto decine di milioni di anni di esposizione ai raggi cosmici. Alcuni esperimenti di laboratorio ci hanno mostrato che le radiazioni ionizzanti possono degradare o trasformare le molecole organiche complesse, presenti nelle rocce antiche. Chiaramente tutto ciò può rendere difficile la ricerca di biomarcatori chimici conservati nei campioni marziani.
La buona notizia è che il rover Curiosity ha già dimostrato che molti degli antichi sedimenti lacustri, presenti nel cratere Gale, contengono materia organica nonostante gli alti livelli di radiazioni. Inoltre, ci sono anche prove che provengono dalle misurazioni effettuate dal rover Perseverance, le quali ci dicono che le rocce raccolte nel cratere Jezero contengono anche carbonio organico. Quello che invece non siamo in grado di capire, studiando le misurazioni dei rover Curiosity e Perseverance, è se il materiale organico trovato nelle rocce sia stato creato o meno dalla vita, oppure se la sua origine derivi da processi non biologici. Questo è uno dei motivi per cui è così importante la missione Mars Sample Return. I laboratori presenti sulla Terra sono perfettamente in grado di svelare questo mistero.
Credits: NASA/ESA/JPL-Caltech/GSFC/MSFC
Sei stato scelto dalla NASA per condurre analisi di laboratorio sui campioni di Phobos (una luna di Marte), che saranno portati sulla Terra dalla missione MMX della JAXA. Come studierai i campioni di Phobos? Cosa ti aspetti di trovare e perché è importante studiarli?
Sono assolutamente entusiasta di essere uno dei dieci scienziati selezionati dalla NASA, per far parte della missione Martian Moons eXplorer (MMX) della JAXA (agenzia spaziale giapponese). Il nostro laboratorio della NASA Goddard cercherà prove di composti organici (compresi gli amminoacidi) nei campioni prelevati su Phobos e portati sulla Terra. Abbiamo in programma di estrarre pezzi molto piccoli dai campioni della luna di Marte e, successivamente, li riscalderemo nell’acqua (un pò come quando si prepara un Tè). Dopodiché analizzeremo il contenuto estratto attraverso diversi strumenti, come ad esempio lo strumento di spettrometria di massa per cromatografia liquida o degli strumenti altamente sensibili per rilevare i gas.
Osservando la distribuzione degli amminoacidi nei frammenti di Phobos, dovremmo essere in grado di capire come si sono formati. Inoltre, li confronteremo anche con i meteoriti per capire se Phobos sia effettivamente un asteroide catturato da Marte, oppure se si è formato da un gigantesco impatto. Questo è uno degli obiettivi scientifici principali della missione MMX. Non ho idea di cosa scopriremo effettivamente nei campioni restituiti da Phobos. L’unica cosa che so è che questa missione ci sorprenderà.
Credit: JAXA
Cosa ti ha insegnato la ricerca degli ingredienti della vita nei materiali extraterrestri? Gli astrobiologi vedono la vita in modo diverso rispetto agli altri esseri umani. Per molte persone è normale vedere un pianeta pieno di vita, ma gli astrobiologi invece sono abituati ad osservare pianeti e lune senza vita. Se tutti seguissero le missioni spaziali, la vita sulla Terra sarebbe più apprezzata?
Le analisi sui campioni extraterrestri che ho effettuato, ad esempio sui meteoriti o sui campioni dell’asteroide Ryugu portati sulla Terra dalla missione Hayabusa 2 della JAXA, mi hanno insegnato che gli amminoacidi e gli altri elementi chimici costitutivi della vita, probabilmente si trovano ovunque nello Spazio. Nelle prime fasi della formazione del Sistema Solare gli asteroidi ricchi di carbonio come Ryugu, erano delle vere e proprie fabbriche chimiche che sfornavano complesse molecole organiche (compresi i mattoni della vita). Questi ultimi, attraverso gli asteroidi, sono arrivati sulla Terra e su gli altri pianeti del Sistema Solare.
Quello che non sappiamo è come la vita sulla Terra sia emersa dai mattoni chimici, e se l’origine della vita sia un evento comune in tutti gli ambienti abitabili. Questo è uno dei tanti motivi per cui è così importante continuare la ricerca della vita su Marte e sugli altri mondi abitabili presenti nel nostro Sistema Solare. Se riuscissimo a trovare la prova che la vita extraterrestre sia emersa indipendentemente dalla Terra, cioè se la vita si sia formata anche su un pianeta con caratteristiche diverse dalla Terra, allora avremmo quasi la certezza che la vita potrebbe essere presente in tutto l’Universo. Tuttavia, qualora non dovessimo trovare nessuna traccia biologica su altri mondi, allora potremmo dedurre che la vita sia un evento raro.