A caccia di vita sui mondi oceanici con OWLS

La vita come la conosciamo richiede acqua. La buona notizia è che l’universo è pieno d’acqua. La cattiva notizia è che l’universo è un grande luogo in cui effettuare ricerche. Con così tanti luoghi in cui cercare la vita, tutti radicalmente diversi dalla Terra e tra loro, gli scienziati hanno bisogno di molte strategie. Un'idea è quella di avere quanti più strumenti possibile stipati su un veicolo spaziale. Con un vasto assortimento di strumenti scientifici in un unico posto, gli scienziati potrebbero analizzare vari campioni liquidi per individuare una serie di diversi componenti, molecole o persino segni di vita.

Quindi scienziati e ingegneri del Jet Propulsion Laboratory della NASA in California stanno sviluppando Ocean Worlds Life Surveyor (OWLS). Questo dispositivo autonomo per il rilevamento della vita è anche infinitamente adattabile: la sua suite di strumenti è dotata di strumenti portatili e possono essere integrati in molte missioni diverse, dalla Terra a Marte a Titano.

Al posto di un messaggio che dice: “Portami dal tuo leader”, gli scienziati trascorrono molto tempo a perlustrare pianeti lontani alla ricerca dei segni più basilari di vita. Dato che la Terra è l’unico esempio che abbiamo di come funziona la vita, dipendiamo molto dal presupposto che la vita aliena funzioni in modo simile alla vita terrestre – e la chimica dice che esiste un progetto di base che tutta la vita dovrebbe condividere.

La vita come la conosciamo ha bisogno di un insieme specifico di circostanze e sostanze chimiche per riunirsi nel posto giusto e al momento giusto. Gli astronomi si concentrano su questi elementi costitutivi della vita quando vagliano i dati su obiettivi planetari distanti. Includono carbonio, azoto, fosforo, zolfo e altro ancora. Tuttavia, in cima alla lista degli ingredienti necessari alla vita c’è l’acqua. L'acqua liquida è vitale per la capacità della vita di dissolvere i nutrienti, trasportare sostanze chimiche ed eliminare i rifiuti. Ecco perché il campo dell'astrobiologia, lo studio della ricerca della vita nell'universo, è così concentrato su pianeti, pianeti nani e lune che ospitano notevoli quantità di acqua.

Proprio nel nostro cortile, abbiamo prove della presenza di oceani salati sulle lune di Saturno, Titano ed Encelado; oceani sotterranei sulle lune gioviane Europa, Ganimede e Callisto; acqua sulla luna di Nettuno, Tritone, e persino prove di acqua anche su Plutone. Crediamo anche che, nonostante il clima attuale, Venere e Marte potrebbero aver posseduto gli oceani miliardi di anni fa.

Lo studio di questi mondi ci offre una visione (relativamente) ravvicinata di come funzionano gli oceani non terrestri e, se siamo molto fortunati, di come potrebbero sostenere la vita, ora o in passato.

La suite OWLS è composta da due sottosistemi di strumenti: OCEANS (sistema di analisi di elettroforesi capillare organica) ed ELVIS (sistema di imaging volumetrico della vita esistente). Entrambi sono progettati per prelevare campioni liquidi raccolti e indagarli per potenziali segni di vita, attraverso due tecniche di base.

OCEANS utilizza una tecnica di separazione delle molecole chiamata elettroforesi. Dopo la cottura a pressione dei campioni liquidi, il fluido viene fatto passare attraverso un tubo. È qui che OCEANS seleziona il resto del brodo di molecole in base alla loro carica, dimensione e mobilità in presenza di un campo elettrico. Il rilevatore può quindi valutare la composizione del campione.

Identifica diversi elementi chimici costitutivi della vita come aminoacidi, acidi grassi e composti organici. Non tutte queste sostanze sarebbero un segno diretto di vita, ma indicherebbero la possibilità della vita – gli ingredienti necessari affinché la vita si verifichi.

ELVIS è essenzialmente un sistema di microscopi che osservano il campione da diverse prospettive. Gli scienziati della Portland State University in Oregon hanno collaborato con il JPL per sviluppare ELVIS. L'obiettivo era consentire al dispositivo di cercare grandi volumi di campioni con alta risoluzione.

Se si pensa alla situazione di un ago in un pagliaio, "È come cercare un ago in un pagliaio senza dover raccogliere ed esaminare ogni singolo pezzo di fieno", ha detto il co-investigatore principale Chris Lindensmith, a capo della ricerca. squadra del microscopio. "Fondamentalmente prendiamo grandi bracciate di fieno e diciamo: 'Oh, ci sono degli aghi qui, qui e qui.'"