I ricercatori del JPL Jessica Creamer, Fernanda Mora e Peter Willis hanno lavorato al Chemical Laptop, un’apparecchiature progettata per rilevare aminoacidi e acidi grassi nello spazio. Crediti: NASA/JPL-Caltech
Siete curiosi di sapere quale sarà il futuro della ricerca della vita fuori dal nostro pianeta? La risposta ce l’ha data un gruppo di giovani ricercatori del Jet Propulsion Laboratory della NASA e si tratta di un laboratorio in miniatura che analizza i campioni dei materiali associati alla vita.
I ricercatori lo chiamano “Chemical Laptop“, insomma un portatile molto sensibile che potrebbe essere inviato nello spazio, magari a bordo di qualche sonda o rover, per rilevare aminoacidi e acidi grassi (di cui tutti noi siamo fatti). Gli aminoacidi sono blocchi di proteine, mentre gli acidi grassi sono i componenti chiave delle membrane cellulari. Entrambi sono essenziali per la vita, ma si possono provenire anche da fonti non biologiche. Il Chemical Laptop potrà essere in grado di capire la differenza.
Il piano è quello di spedirlo su Marte o su Europa, una delle lune ghiacciate di Giove (la sesta per dimensioni nel Sistema solare). Parliamo di un congegno non più grande di un pc portatile normale, macon uno spessore maggiore per far posto ai componenti necessari per le analisi chimiche dei campioni. «Il nostro apparecchio è un analizzatore chimico che può essere riprogrammato come un portatile ma con differenti funzioni», ha spiegato Fernanda Mora. «Come su un pc normale, abbiamo diverse applicazioni a seconda delle analisi da effettuare».
Il Chemical Laptop paragonato a un pc portatile normale. Crediti: NASA/JPL-Caltech
Esistono due tipi di aminoacidi, di dimensioni e carica elettrica uguali (per questo difficili da distinguere): L e D, a seconda della disposizione dei sostituenti legati all’atomo di carbonio asimmetrico. La maggior parte degli esseri viventi sulla Terra ha sviluppato aminoacidi L, ma gli esperti ipotizzano che aminoacidi D possano essere trovati su altri mondo (sulla Terra esistono ma solo in alcuni organismi in fondo ai mari e nei batteri). «Se un test provasse l’esistenza di una miscela con il 50% di aminoacidi L e l’altro 50% di aminoacidi D, potremmo concludere che il campione non sia di origine biologica», ha detto Jessica Creamer. «Ma se dovessimo trovare un eccesso di aminoacidi L o di aminoacidi D, ciò sarebbe la migliore prova dell’esistenza della vita su altri pianeti». Cercando gli acidi grassi, invece, il Chemical Laptop cerca di rilevare la presenza, al presente o al passato, di organismi viventi.
Per funzionare, il Chemical Laptop ha bisogno di un campione in forma liquida, che ovviamente non è così semplice da reperire soprattutto se si parla di corpi planetari come Marte. Per risolvere questo problema, i tecnici hanno installato sul laptop un tubo in cui viene posizionato il campione e in cui viene poi versata dell’acqua, che arrivando a 100°C scalda le molecole del campione permettendone l’analisi. Ed è qui che entra in gioco una tinta fluorescente che fa risaltare aminoacidi e acidi grassi. Il campione fluisce poi su un microchip all’interno del dispositivo, in cui gli amminoacidi o gli acidi grassi possono essere separati l’uno dall’altro e si possono distinguere gli aminoacidi L da quelli D grazie a degli additivi chimici. Alla fine del canale di separazione è stato posizionato un laser di rilevamento, che – appunto – serve a distinguere gli aminoacidi dagli acidi grassi.
Crediti: NASA/JPL-Caltech
Lo scorso anno i ricercatori hanno fatto un test sul campo di prova del JPL Mars Yard, dove il Chemical Laptop è stato posizionato su un rover di prova. In quell’occasione il dispositivo ha analizzato un campione di ruggine verde, un minerale che assorbe molecole organiche e che può essere significativo nella ricerca dell’origine della vita. Attualmente il Chemical Laptop è in grado di rilevare concentrazioni basse di aminoacidi e acidi grassi. Il prossimo passo è quello di testare lo strumento nel deserto di Atacama, in Cile.
Creamer ha sottolineato: «Questo potrebbe essere uno strumento particolarmente utile anche sui corpi ghiacciati, come Encelado ed Europa. Tutto quello di cui avremmo bisogno sarà un po’ di ghiaccio sciolto da analizzare direttamente». Il dispositivo potrà essere utilizzato anche a terra, per monitorare l’ambiente studiando i campioni in loco senza dover ogni volta tornare in laboratorio.