La Grotta del Vento, nel South Dakota, ha minerali interessanti, ma è inadatta alla vita, essendo troppo in profondità per permettere alla luce solare di raggiungerla. Tuttavia, i suoi colori luminosi rivelati dalla luce nera potrebbero aiutare nella ricerca della vita su altri mondi, hanno sostenuto i ricercatori delle grotte. Il professor Joshua Sebree dell’Università del Northern Iowa ha guidato un team di studenti nella Grotta del Vento e in altre simili per studiare il modo in cui l’acqua che si infiltra attraverso le rocce sovrastanti ha influenzato la composizione minerale. “Lo scopo di questo progetto nel suo complesso è cercare di comprendere meglio la chimica che avviene sottoterra e che ci dice come la vita può essere supportata,” ha spiegato Sebree in una dichiarazione.
Il team inizialmente ha esplorato utilizzando torce che operano a lunghezze d’onda visibili, ma ha anche portato luci nere, la cui radiazione UV può stimolare la fluorescenza a lunghezze d’onda che possiamo vedere. “Le pareti sembravano completamente vuote e prive di qualsiasi cosa interessante,” ha detto Sebree. “Ma poi, quando abbiamo acceso le luci nere, ciò che prima era solo una parete marrone uniforme si è trasformato in uno strato luminoso di minerale fluorescente che indicava dove si trovava una pozza d’acqua 10.000 o 20.000 anni fa.”
I minerali più interessanti della grotta sono spesso nascosti sotto strati di polvere, ma il bagliore stimolato dai raggi UV brilla attraverso. Le acque ricche di manganese nella Grotta del Vento hanno prodotto calciti a strisce, striate alla luce ordinaria ma che brillano di un rosa distintivo sotto la luce nera. Le strisce bianche e nere di calcite brillano di rosa quando esposte alla luce nera. Colori come questo permettono al team di identificare la chimica della grotta senza doverla danneggiare raccogliendo campioni per l’analisi. Gli astronomi usano gli spettri delle stelle che brillano attraverso le atmosfere dei pianeti per identificare le molecole presenti, poiché non abbiamo modo di campionare direttamente. Lo stesso approccio può essere utilizzato sulla Terra, dove potremmo raccogliere campioni, ma non vogliamo farlo perché ciò che stiamo vedendo è così raro e prezioso.
Con abbondante luce disponibile, il team di Sebree può identificare dettagli che farebbero invidia ai team che cercano di ottenere dati dalle piccole quantità di luce provenienti dai pianeti che orbitano attorno a stelle lontane. Tuttavia, il lavoro è agli inizi, quindi Sebree ha studenti che lavorano su progetti come la realizzazione di uno spettrometro autonomo e la valutazione se i minerali rappresentano una minaccia per gli esploratori. Il lavoro che il team sta svolgendo potrebbe avanzare la ricerca della vita oltre la Terra in diversi modi. Ad esempio, i dispositivi autonomi che il team sta sviluppando risparmiano loro fatica, ma potrebbero essere molto più importanti quando raggiungeremo il punto in cui i robot esploreranno le condizioni sotterranee su altri pianeti o lune.
Rivelando il modo in cui l’acqua trasporta, o non trasporta, nutrienti vitali, il team di Sebree spera anche di trovare indizi su dove concentrare gli sforzi nella ricerca della vita su altri mondi. Su Europa o Encelado, qualsiasi materiale organico dovrebbe salire, non scendere, quindi saranno necessarie delle concessioni, ma le grotte potrebbero comunque essere il nostro miglior punto di confronto. Le grotte sono fredde secondo i nostri standard, presentando alcune sfide, ma per renderle un modello migliore per le lune ghiacciate del Sistema Solare esterno, il team a volte congela aree con azoto liquido. Nel processo, Sebree ha trovato ciò che pensa sia la prova che le interazioni tra calcite e il calcare più forte contribuiscono alla formazione delle grotte, qualcosa che ha detto non è mai stato considerato prima.
Sebree e i suoi studenti stanno tenendo due conferenze e presentando tre poster alla Conferenza di Primavera della Società Americana di Chimica su vari aspetti del lavoro.