Abbiamo incontrato Kathryn Stack Morgan, Geologa e Ricercatrice Scientifica presso la NASA JPL (Jet Propulsion Laboratory) di Pasadena (California). Lei è anche il Deputy Project Scientist della missione Mars 2020 e membro del team scientifico della missione Mars Science Laboratory (MSL).
La missione Mars 2020 della NASA ha portato sulla superficie di Marte il rover Perseverance e l’elicottero Ingenuity il 18 febbraio 2021. Il rover Perseverance si trova nel cratere Jezero vicino al delta dell’antico fiume marziano, dove 3 miliardi di anni fa scorreva l’acqua. Uno degli obiettivi principali del rover è prelevare dei campioni di roccia per farli analizzare sulla Terra. La prossima missione Mars Sample Return di NASA/ESA andrà a prendere quei campioni raccolti dal rover Perseverance e, attraverso un lander, un piccolo razzo e un orbiter li porterà sulla Terra entro il 2033.
Quali sono le rocce più promettenti per la ricerca della vita su Marte, trovate dal rover Perseverance? Ho letto che le rocce – chiamate Berea – provengono da una zona ben oltre i confini del Cratere Jezero e sono anch’esse ricche di carbonato. Perché quelle rocce sono molto importanti per la missione Mars Sample Return?
Abbiamo trovato prove di potenziali condizioni abitabili all’interno di tutti i campioni che il rover Perseverance ha raccolto, comprese le rocce ignee (rocce formate da magma fuso) e le rocce sedimentarie (rocce costituite da pezzi di altre rocce o precipitate dall’acqua). Ad esempio, abbiamo la prova che l’acqua scorreva attraverso le rocce ignee che abbiamo esplorato e campionato sul fondo del cratere Jezero. E non solo: l’acqua interagendo con i minerali faceva precipitare i sali all’interno dei vuoti presenti nelle rocce. Queste interazioni tra acqua e minerali avrebbero potuto fornire microambienti abitabili, in cui un’antica vita microbica sarebbe potuta esistere. Abbiamo anche raccolto diversi tipi di rocce sedimentarie che si sono depositate e formate in presenza di acqua, con tutti gli ingredienti necessari per sostenere la vita microbica.
Molti dei nostri campioni ignei e sedimentari contengono carbonato, un minerale che contiene carbonio e ossigeno che si forma tipicamente in presenza di acqua. I minerali carbonati sono dei buoni registratori, poiché registrano le condizioni ambientali presenti nel momento in cui si formano, quindi studiarli è entusiasmante perché riescono a far avanzare la nostra comprensione sull’antico clima di Marte. Sulla Terra, la formazione di minerali carbonati è spesso direttamente o indirettamente associata all’influenza degli organismi viventi. Non sappiamo se anche su Marte sia stato così, ma sicuramente sarà emozionante scoprirlo quando i campioni marziani arriveranno sulla Terra.
Credit: NASA JPL
Studiando le rocce marziane possiamo capire come è cambiato il clima di Marte. Quando c’erano fiumi pieni d’acqua su Marte il clima era perfetto per la vita?
L’area di ricerca adibita allo studio dell’antico clima di Marte è molto attiva nella comunità scientifica. Grazie alla combinazione di dati ottenuti dagli orbiter e dai rover, sappiamo che Marte in passato ha avuto una varietà di ambienti che contenevano gli ingredienti per sostenere la vita così come la conosciamo, cioè acqua, composti organici e una fonte di energia. Tuttavia, mentre le recenti osservazioni ottenute dai nostri rover su Marte sono coerenti con un Marte umido, caldo e abitabile, c’è ancora un dibattito considerevole all’interno della comunità marziana. Quest’ultima non è del tutto d’accordo che Marte in passato fosse prevalentemente caldo e umido o freddo e secco. Ad ogni modo, siamo ottimisti sul fatto che la vita possa essere esistita su Marte nell’antico passato.
Ci sono differenze tra le rocce studiate dal rover Curiosity e le rocce studiate dal rover Perseverance? Marte ha le stesse rocce ovunque oppure ogni parte del pianeta ha una roccia diversa?
Una delle maggiori differenze tra le rocce studiate dal rover Curiosity nel cratere Gale e quelle studiate da Perseverance nel cratere Jezero è che il rover Perseverance ha esplorato sul posto sia le rocce ignee, che si sono formate dalla lava o dalla roccia fusa in profondità nella crosta, sia le rocce sedimentarie depositate in ambienti acquatici. Il rover Curiosity, invece, si è concentrato su un cumulo di roccia sedimentaria di 5 km. Sebbene Perseverance sia stato in grado di studiare una varietà di rocce nel suo sito di atterraggio, Curiosity ha avuto un grande successo nell’esaminare una lunga registrazione del tempo conservata nelle rocce del tumulo del cratere Gale.
Per molto tempo si è pensato che Marte fosse un pianeta dominato da processi vulcanici, ma le recenti osservazioni fatte negli ultimi 20 anni hanno rivelato una diversificazione di rocce sedimentarie, le quali dimostrano la passata presenza di laghi, delta, fiumi e vento sulla superficie di Marte. Sebbene ci siano alcune somiglianze di base tra le rocce esplorate in luoghi diversi su Marte (in particolare per quanto riguarda la loro composizione e i tipi di minerali che osserviamo), la documentazione rocciosa marziana è decisamente diversa da luogo a luogo!
Credits: NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS
Cosa ti piace di più del tuo lavoro? Quali sono le emozioni che provi quando studi un pianeta distante 60-200 milioni di chilometri dalla Terra?
Ogni giorno c’è una nuova sfida: cercare di capire come realizzare il miglior piano da inviare al rover, discutere sulle strategie a lungo termine da seguire per il rover oppure gestire una grande squadra con molte opinioni ed esperienze diverse. Non c’è mai un momento di noia in un rover team! Come ogni lavoro ci sono degli alti e dei bassi, dei momenti di frustrazione e dei momenti in cui ti senti realizzata e piena di orgoglio. Ciò che amo fare di più è guardarmi indietro alla fine della giornata, e ricordare a me stessa che faccio parte di una squadra che cerca di rispondere ad alcune domande fondamentali che si pongono gli esseri umani, come quelle sulla storia del nostro Sistema Solare e sull’origine della vita.
Cosa ti aspetti dalla missione Mars Sample Return? Questa missione insegnerà al mondo intero che l’impossibile può diventare possibile? Secondo me sarà anche una grande ispirazione per bambini e ragazzi.
Mars Sample Return aprirà interi nuovi campi della scienza planetaria e avrà un impatto duraturo sulle future generazioni di scienziati e studenti. E poi c’è il potenziale cambio di paradigma, che potrebbe arrivare se scoprissimo prove di un’antica vita marziana nei campioni raccolti da Perseverance. Il nostro motto al JPL è “Dare Mighty Things” (Osa Cose Grandiose), e il programma Mars Sample Return è una delle cose più grandiose che abbiamo mai osato finora, anche grazie allo sforzo collaborativo internazionale. I bambini e i giovani di oggi saranno probabilmente gli studenti di dottorato e gli scienziati che studieranno questi campioni, quando arriveranno sulla Terra. Quindi, possiamo dire che questi campioni sono davvero per loro!