Forte arricchimento di nichel co-localizzato con interazioni redox-organiche in Neretva Vallis, Marte

Indizi antichi in un letto fluviale marziano

Quando inviamo rover su Marte, stiamo in realtà chiedendo se il Pianeta Rosso abbia mai potuto sostenere la vita. Questo studio si concentra su un antico canale fluviale chiamato Neretva Vallis, dove il rover Perseverance della NASA ha trovato quantità insolitamente elevate del metallo nichel intrappolate nelle rocce del fondale lacustre. Poiché il nichel svolge un ruolo vitale in alcuni dei microbi più antichi conosciuti sulla Terra, la sua scoperta insieme a minerali ricchi di zolfo e materia organica trasforma questa tranquilla valle marziana in un sito privilegiato per indagare il potenziale biologico di Marte.

Un fiume che alimentava un lago ormai scomparso

Neretva Vallis un tempo trasportava acqua nel cratere Jezero, che miliardi di anni fa ospitava un lago. Lungo la valle, Perseverance ha esaminato rocce a tono chiaro di un’unità chiamata formazione Bright Angel e affioramenti vicini soprannominati Masonic Temple. Queste rocce sono mudstone a grana fine e conglomerati depositati in acque calme, probabilmente lacustri, successivamente modificati da vene e noduli formatisi mentre i minerali crescevano e cambiavano all’interno dei sedimenti sepolti. Chimicamente, sono molto diversi dalle altre rocce in Jezero: povere di magnesio ma relativamente ricche di silicio, alluminio e ferro, suggerendo un’origine unica o una storia intensa di alterazione chimica prima del loro deposito.

Rilevato un nichel da record su Marte

Lo strumento SuperCam del rover usa un laser per vaporizzare piccole aree delle rocce e analizzare la luce emessa per determinarne la chimica. In 32 bersagli lungo Neretva Vallis, SuperCam ha rilevato nichel fino a circa 1,1 percento in peso—di gran lunga il contenuto di nichel più alto mai misurato in rocce di letto marziane intatte. Questi punti ricchi di nichel si raggruppano in due aree operative chiamate Beaver Falls e Wallace Butte. A Beaver Falls, il nichel elevato si riscontra sia nel mudstone principale sia in vene minerali chiare che tagliano la roccia. A Wallace Butte, il nichel è abbondante nei mudstone e in rocce più scure ricche di ferro che sporgono sopra la superficie. Nel complesso, maggiore è il contenuto di ferro in un punto, maggiore tende a essere anche quello di nichel, suggerendo che il nichel si trovi per lo più all’interno di minerali portatori di ferro.

Osservare la roccia con visione a raggi X

Per vedere esattamente dove si trova il nichel a livello di grano, gli scienziati si sono rivolti a un altro strumento del rover, PIXL, che crea mappe dettagliate degli elementi usando i raggi X. Nei mudstone della Bright Angel, PIXL mostra il nichel concentrato in minuscoli domini scuri ricchi di ferro e zolfo—minerali simili alla pirite, nota anche come oro degli sciocchi, e solfuri correlati. Nelle sequenze inferiori, il nichel compare anche lungo i bordi dei granuli dell’olivina, mentre più a sud emerge in vene e noduli brillanti e ricchi di magnesio di sali solfatici. Vicino a questi, rocce resistenti con chimica corrispondente a minerali di ferro alterati come la jarosite e l’akaganeite contengono anch’esse nichel. Insieme, queste osservazioni indicano che inizialmente il nichel era fissato in solfuri di ferro e in seguito parzialmente ridistribuito in solfati mentre fluidi attraversavano le rocce nel tempo.

Tracciare il misterioso viaggio del nichel

Da dove proviene tutto questo nichel? Nei pianeti rocciosi, la maggior parte del nichel affonda nel nucleo, lasciando la crosta relativamente povera di questo elemento. Gli arricchimenti estremi in Neretva Vallis sono insoliti e richiedono una spiegazione particolare. Una possibilità è che antiche rocce vulcaniche ricche di magnesio nella regione abbiano rilasciato nichel durante un’intensa alterazione, e che fluidi carichi di nichel abbiano poi penetrato nei sedimenti lacustri. Un’altra è che detriti di un meteorite ricco di metalli si siano dissolti nell’acqua, immettendo nichel nel fango mentre si formavano solfuri di ferro. Distinguere tra queste fonti richiede misure precise di metalli traccia e isotopi che solo strumenti di laboratorio sulla Terra possono fornire—una delle ragioni per cui il team è ansioso di analizzare infine il campione carotato che Perseverance ha raccolto in quest’area.

Perché il nichel è importante per la vita

Sulla Terra, i minerali di solfuro di ferro nei sedimenti a grana fine si formano comunemente con l’aiuto di microbi che usano il solfato come fonte di energia, e spesso intrappolano il nichel dall’acqua circostante nel processo. Il nichel stesso è un componente chiave di enzimi impiegati da microbi produttori di metano e in una delle vie di fissazione del carbonio tra le più antiche conosciute. La co-presenza di forti arricchimenti di nichel, minerali contenenti zolfo e materia organica in Neretva Vallis suggerisce dunque un ambiente chimicamente reattivo dove i mattoni della vita—e forse anche semplici metabolismi—potrebbero essere stati sostenuti. Lo studio non afferma di aver trovato prove di vita, ma mostra che il Marte primitivo ospitava una chimica redox complessa in un contesto ricco di un metallo scarso e biologicamente rilevante. Riportare questi campioni sulla Terra per analisi ad alta precisione potrebbe rivelare se i sistemi fluvio-lacustri antichi di Marte abbiano mai varcato la soglia dalla chimica prebiotica alla biologia.

Citazione: Manelski, H.T., Wiens, R.C., Broz, A. et al. Strong nickel enrichment co-located with redox-organic interactions in Neretva Vallis, Mars. Nat Commun 17, 2705 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-70081-3

Parole chiave: Abitabilità di Marte, Rover Perseverance, rocce ricche di nichel, cratere Jezero, sedimenti fluviali marziani