Per tutto il tempo in cui l’umanità ha osservato i cieli, siamo stati affascinati dalla possibilità che altri mondi — proprio come la Terra — possano contenere organismi viventi. Mentre le nostre visite alla Luna ci hanno insegnato che è completamente sterile e disabitata, altri mondi all’interno del nostro Sistema Solare rimangono pieni di potenziale. Venere potrebbe avere la vita nelle sue nuvole. Europa ed Encelado potrebbero avere vita brulicante in un oceano sub-superficiale di acqua liquida. Anche i laghi di idrocarburi liquidi di Titano offrono un luogo affascinante per la ricerca di organismi viventi esotici.

Ma di gran lunga, la possibilità più affascinante è il pianeta rosso: Marte. Questo cugino più piccolo, più freddo e più lontano della Terra aveva sicuramente un passato umido, dove l’acqua liquida scorreva chiaramente sulla superficie per più di un miliardo di anni. Prove circostanziali hanno indicato la plausibilità della vita su Marte, non solo nel passato antico, ma forse ancora vivente, e forse occasionalmente attiva, anche oggi. Ci sono cinque possibilità di vita su Marte. Ecco cosa sappiamo finora.

Con le informazioni che abbiamo ottenuto da vari orbiter, lander e rover, abbiamo fatto una serie di affascinanti scoperte su Marte. Vediamo letti di fiumi prosciugati e prove di antichi eventi glaciali sulla superficie marziana. Troviamo minuscole sfere di ematite su Marte e abbondanti prove di roccia sedimentaria, entrambe formate solo sulla Terra in ambienti acquosi. E abbiamo osservato ghiaccio solido sotto-superficie, nevi e persino acqua superficiale ghiacciata su Marte in tempo reale.

Abbiamo anche osservato ciò che è probabile che sia acqua superficiale salmastra che scorre attivamente lungo le pareti di vari crateri, anche se questo risultato è ancora controverso. Tutti gli ingredienti grezzi che sono necessari per la vita sulla Terra erano abbondanti su Marte presto pure, tra cui una spessa atmosfera e acqua liquida sulla sua superficie. Sebbene Marte non appaia più come se brulicasse di vita oggi, ci sono tre prove che la vita passata o anche presente potrebbe essere una possibilità.

La prima prova convincente proveniva dagli strumenti a bordo dei Mars Viking landers della NASA nel 1976. Ci sono stati tre esperimenti di biologia eseguiti: un esperimento di scambio di gas, un esperimento di rilascio etichettato e un esperimento di rilascio pirolitico, seguito da un esperimento di spettrometro di massa gascromatografo. L’esperimento di rilascio etichettato ha dato un risultato positivo quando eseguito su entrambi i lander Viking, ma solo la prima volta che si è verificato il test. Tutti gli altri esperimenti sono risultati negativi.

La seconda prova arrivò quando un frammento di un meteorite marziano — Allan Hills 84001 — fu recuperato il 27 dicembre 1984. A quanto pare, circa il 3% di tutti i meteoriti che cadono sulla Terra provengono da Marte, ma questo era particolarmente grande: quasi 2 chilogrammi (oltre 4 libbre) pesanti. Originariamente si è formato su Marte circa 4 miliardi di anni fa, ed è atterrato sulla Terra solo circa 13.000 anni fa. Quando abbiamo guardato all’interno di esso nel 1996, sembra contenere materiale che potrebbe essere i resti di forme di vita organiche fossilizzate, anche se potrebbero essere sorti da processi inorganici pure.

E infine, il terzo pezzo di prova è uscito con l’ultimo rover Mars della NASA: Curiosity. Mentre le stagioni cambiavano su Marte, Curiosity rilevò “rutti” di metano emessi da specifiche località sotterranee, ma solo alla fine dell’inverno marziano e con l’inizio della primavera. Questo è, ancora una volta, un segnale ambiguo nella migliore delle ipotesi, in quanto i processi inorganici e geochimici potrebbero essere stagionali e provocare il rilascio di metano, ma anche i processi organici e biologici potrebbero causare questo.

Quando guardiamo la suite completa di prove — a tutto ciò che abbiamo imparato su Marte — ci sono cinque possibilità per la storia della vita sul Pianeta Rosso. Potrebbe essere un mondo eternamente sterile; potrebbe essere un mondo in cui la vita ha prosperato per un certo tempo, ma poi ha colpito un vicolo cieco; potrebbe avere vita esistente su di esso oggi; potrebbe essere stato seminato dalla vita terrestre nella fase iniziale; o potrebbe avere solo organismi basati sulla Terra che si sono fatti strada lì dagli albori dell’era spaziale.

Ecco cosa significherebbe ogni possibilità.

1.) Marte non ha mai avuto vita su di esso. Pur avendo gli stessi ingredienti grezzi della Terra primitiva e condizioni simili e acquose, le circostanze necessarie che consentono alla vita di formarsi semplicemente non si sono mai verificate su Marte. Tutti i processi geologici e chimici che si verificano inorganicamente è ancora successo, ma nulla di organico. Poi, poco più di tre miliardi di anni fa, l’atmosfera di Marte fu spogliata dal Sole, prosciugando qualsiasi acqua superficiale liquida e portando all’aspetto attuale di Marte.

Questa è la posizione più conservativa e richiederebbe che tutti e tre i presunti test “positivi” abbiano una risoluzione inorganica o basata sulla contaminazione. Questo è eminentemente possibile e rimane-nella mente di molti-l’ipotesi predefinita. Fino a quando non arriveranno prove molto convincenti che indicano in modo robusto la vita passata o presente su Marte, questa rimarrà probabilmente l’ipotesi principale.

2. Marte aveva la vita all’inizio, ma si estinse. Questo scenario, in molti modi, è altrettanto convincente come quello precedente. È molto facile immaginare che un mondo con:

• una spessa atmosfera simile ai primi di Terra,
• stabile di acqua liquida sulla sua superficie,
• i continenti, con una ricca varietà geologica,
• vulcani,
• un campo magnetico,
• una giornata di lunghezza simile alla nostra,
• e temperature solo marginalmente più fredda della Terra oggi,

potrebbe portare alla vita. Per molti, è praticamente impossibile immaginare che queste condizioni-dopo più di un miliardo di anni — non avrebbero portato alla vita, considerando che la vita è nata sulla Terra non più di poche centinaia di milioni di anni dopo la sua formazione.

Tuttavia, la perdita dell’atmosfera marziana ha avuto un profondo effetto sul pianeta e avrebbe potuto portare all’estinzione di tutta la vita su Marte. Scavare nella roccia sedimentaria di Marte e cercare forme di vita fossilizzate, o addirittura inclusioni metamorfosate ricche di carbonio, potrebbe potenzialmente rivelare le prove necessarie per convalidare questo scenario.

3.) Marte ha avuto vita precoce, e persiste ancora in una forma per lo più dormiente sotto la superficie. Questa è la visione più ottimista, ma ancora scientificamente valida, della vita su Marte. Forse la vita ha preso piede presto, e quando Marte ha perso la sua atmosfera, alcuni estremofili sono rimasti in una sorta di congelato, sospeso-animazione stato. Quando sono emerse le giuste condizioni-forse sottoterra, dove l’acqua liquida può occasionalmente fluire-quella vita “si sveglia” e inizia a svolgere le sue funzioni biologiche critiche.

Se questo è il caso, allora ci sono ancora organismi che si trovano sotto la superficie marziana, forse nelle sabbie poco profonde a pochi metri o addirittura a pochi centimetri sotto la nostra navicella spaziale. Probabilmente stiamo parlando solo di vita unicellulare, forse nemmeno raggiungendo la complessità di una cellula eucariotica, ma la vita su qualsiasi mondo diverso dalla Terra sarebbe ancora una rivoluzione per la scienza. Il rover Perseverance della NASA, lanciato con successo il 30 luglio 2020, raccoglierà campioni di terreno critici per tentare di testare questo ipotetico scenario.

4. Marte non aveva vita finché la Terra non l’ha seminata, naturalmente. 65 milioni di anni fa, un corpo molto grande e in rapido movimento impattò la Terra, creando il cratere Chixulub e sollevando abbastanza materiale da coprire la Terra in una nuvola di detriti, portando alla quinta grande estinzione di massa nella storia della Terra. E, come molti impatti massicci, questo probabilmente ha sollevato piccoli pezzi di Terra fino allo spazio, nello stesso modo in cui gli impattori sulla Luna o su Marte inviano meteore in tutto il Sistema Solare, dove alcuni di loro alla fine atterrano sulla Terra.

Beh, alcuni impatti probabilmente vanno anche dall’altra parte: l’invio di materiale terrestre ad altri mondi, incluso Marte. Sembra irragionevole che il materiale nella crosta terrestre, ricco di vita organica, non arriverebbe affatto su Marte. Invece, è eminentemente plausibile che gli organismi terrestri siano arrivati su Marte e abbiano iniziato a riprodursi lì, indipendentemente dal fatto che prosperassero o meno. Forse un giorno, saremo in grado di conoscere la storia completa della vita su Marte e determinare se qualcuno di esso ha lo stesso antenato comune da cui discende tutta la vita terrestre esistente. È una possibilità affascinante che non è facile da scartare.

5.) Il nostro programma spaziale moderno ha diffuso la vita terrestre su Marte. E, infine, forse Marte era veramente un pianeta sterile e senza vita — almeno per miliardi di anni-fino agli albori dell’era spaziale. Forse materiali spaziali che non erano decontaminati o sterilizzati al 100% sono atterrati sulla superficie marziana, portando con sé i moderni organismi terrestri come clandestini.

È l’ultimo incubo degli astrobiologi: che ci sia un’affascinante storia della vita da scoprire su un altro mondo, ma la contamineremo con i nostri organismi prima di imparare la vera storia della vita su quel mondo. Nel peggiore dei casi, potrebbe essere il caso che sopravvivesse alla vita semplice su Marte di origine marziana, ma che la vita terrestre arrivasse e la superasse, portandola a una rapida estinzione. Questa paura molto reale e sana è il motivo per cui siamo spesso così conservatori, da una prospettiva biologica, quando esploriamo altri pianeti e mondi stranieri.

C’è un’enorme speranza che le generazioni attuali e future di Mars rovers e orbiter ci aiuterà finalmente puzzle se Marte — ora o in un qualsiasi punto nel passato — ha mai sognato di vita. Se la risposta a questa domanda è affermativa, allora porta a un’importante domanda di follow-up: è quella vita correlata o indipendente dalla vita sulla Terra? È possibile che la vita abbia avuto origine sulla Terra e abbia seminato Marte con la vita; è possibile che la vita abbia avuto origine su Marte e poi abbia seminato la Terra; è anche possibile che la vita abbia preceduto sia la Terra che Marte, e le prime forme di essa hanno preso piede su entrambi i pianeti.

Ma a questo punto nel tempo, non abbiamo prove schiaccianti che la vita sia mai esistita su Marte. Abbiamo alcuni suggerimenti che potrebbero essere indicatori della vita passata o presente lì, ma i processi interamente inorganici potrebbero spiegare ognuno di quei risultati osservati.

Come sempre, l’unico modo per scoprire la verità è condurre più e meglio la scienza con strumenti e tecniche superiori. Mentre il rover Perseverance della NASA avanza per raccogliere una varietà di campioni di terreno, il prossimo passo sarà riportarli sulla Terra per le analisi di laboratorio. Se riuscissimo in questo, potremmo sapere con certezza, entro il prossimo decennio, quale di queste cinque possibilità è più coerente con la verità su Marte.