E se gli alieni puzzassero?

La fosfina, fonte di odori poco gradevoli, sembra essere uno dei migliori biomarcatori per un certo tipo di vita

Se mai le avremo, le prime evidenze di vita extraterrestre le otterremo mediante osservazioni astronomiche, più che dalla ricezione di un segnale artificiale. La vita organica elementare, a differenza di quella evoluta, potrebbe infatti essere piuttosto comune tra i sistemi stellari, e rilevarne l’esistenza sarà nelle possibilità tecnologiche dei maggiori strumenti adesso in costruzione.

Forse è solo questione di pochi anni. Dobbiamo, però, imparare prima a riconoscerne le firme chimiche negli spettri delle atmosfere planetarie, per questo gli astronomi stanno affinando le tecniche di rilevazione, ma soprattutto si stanno dando un gran daffare nel censire le molecole più indicative, tra le circa 16mila, i cui assorbimenti sono ascrivibili certamente all’attività biologica.

Alcune già le conosciamo ma hanno la caratteristica di produrre dei falsi positivi. Per esempio, il metano e l’ossigeno sono molecole spiccatamente associabili all’attività biologica terrestre, ma sono prodotti anche da molteplici processi chimici che non hanno nulla di biologico. Un caso emblematico è la recente rilevazione di questi gas nell’atmosfera marziana, dove sono reperibili in tracce misurabili: sono la prova di attività biologica sul Pianeta Rosso?

Questi gas sono anche presenti nelle atmosfere di alcuni, certamente inospitali, esopianeti gioviani caldi, tuttavia la loro rilevazione diverrebbe eccitante se invece si trovassero nello spettro atmosferico di un esopianeta roccioso, meglio se posto nella Zona Abitabile della sua stella. In ogni caso, i dubbi rimarrebbero e bisognerebbe affiancare il rilevamento ad altri biomarcatori, possibilmente univoci, cioè riconducibili esclusivamente ad attività biologica.

L’impegno dei ricercatori è quindi proteso a identificare queste particolari molecole e una di esse è la fosfina, che sulla Terra troviamo in ambienti a scarsa presenza di ossigeno, prodotta da batteri anaerobici. La fosfina partecipa, insieme con altri gas, all’odore sgradevole dello sterco, acque stagnanti e gas intestinali animali, prodotta dalla flora batterica. La fosfina sembra quindi essere una prerogativa di questi organismi semplici che, con tutta probabilità, sarebbero tra i più comuni alieni, almeno in un certo tipo di ambienti, come le atmosfere riducenti.

Anche la Terra ha conosciuto un lunghissimo periodo in condizioni riducenti, prima che l’atmosfera, sotto l’azione dei cianobatteri che producevano ossigeno, diventasse fortemente ossidante. Il problema è che ognuno di questi ambienti è fortemente incompatibile e nocivo per l’altro.

Un gruppo di ricercatori del MIT si è concentrato proprio sul ruolo della fosfina, scoprendo che può essere prodotta solo da organismi estremi avversi all’ossigeno, rendendola un eccellente segnale di vita anaerobica. Non sarebbe cosa da poco. I ricercatori riportano che se fosse prodotta in quantità simili al metano terrestre, produrrebbe un segnale ben riconoscibile nello spettro atmosferico di un esopianeta, bene registrabile sino alla distanza di 16 anni luce dal James Webb Space Telescope.

La fosfina fu scoperta nelle atmosfere di Giove e Saturno negli anni 70 e si ritiene che sia stata prodotta in profondità e portata nell’atmosfera superiore da imponenti moti convettivi. Tuttavia, non se ne sapeva molto, soprattutto sulla sua impronta spettrale. Si sapeva che la molecola era associata alla vita anaerobica terrestre, perciò era un biomarcatore interessante, quindi bisognava capire se fosse prodotta in altri modi. Attraverso un’analisi degli scenari sempre più estremi in contesti abiotici, il gruppo ha scoperto che la fosfina non ha falsi positivi significativi; perciò qualsiasi rilevazione di fosfina nell’atmosfera di un esopineta roccioso sarebbe un segno di vita extraterrestre.

I ricercatori hanno esplorato le potenzialità di rilevamento, eseguendo simulazioni di atmosfere fittizie povere di ossigeno, ricche di idrogeno o di anidride carbonica. Mediante le simulazioni sono stati prodotti dei template di spettri in cui gli assorbimenti della fosfina, in entrambi i tipi di atmosfera, sono ben identificabili.

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