Alla ricerca di vita su Encelado, luna ghiacciata di Saturno

 

Circondato da un vasto oceano sotto uno spesso guscio di ghiaccio, è un candidato per ospitare potenzialmente vita aliena. Un team di ricercatori ha concluso che una missione futura potrebbe fornire risposte anche senza atterrare.

 

 

Il mistero se la vita aliena microbica possa abitare Encelado, una delle 83 lune di Saturno, potrebbe essere risolto da una sonda spaziale orbitante, secondo un nuovo studio condotto dai ricercatori dell’Università dell’Arizona.

In un articolo pubblicato su The Planetary Science Journal, i ricercatori indicano come un’ipotetica missione spaziale potrebbe fornire risposte definitive.

Quando Encelado fu inizialmente osservato nel 1980 dalla sonda Voyager 1 della NASA, sembrava una piccola “palla di neve” non eccessivamente eccitante nel cielo.

Più tardi, tra il 2005 e il 2017, la sonda Cassini della NASA ha girato intorno al Sistema di Saturno e ha studiato i complessi anelli e lune con dettagli senza precedenti.

Gli scienziati sono rimasti sbalorditi quando Cassini ha scoperto che lo spesso strato di ghiaccio di Encelado nasconde un vasto e caldo oceano di acqua salata che degassa metano, un gas che in genere proviene dalla vita microbica sulla Terra.

Il metano, insieme ad altre molecole organiche che costruiscono le fondamenta della vita, sono stati rilevati quando Cassini ha volato attraverso giganteschi pennacchi d’acqua eruttati dalla superficie di Encelado.

Mentre la piccola luna orbita attorno al gigante gassoso, viene schiacciata e tirata dall’immenso campo gravitazionale di Saturno, riscaldando il suo interno a causa dell’attrito.

Di conseguenza, spettacolari pennacchi d’acqua fuoriescono da crepe e fessure sulla superficie ghiacciata di Encelado nello spazio.

L’anno scorso, un team di scienziati dell’UArizona e dell’Université Paris Sciences et Lettres di Parigi ha calcolato che se la vita fosse emersa su Encelado, c’è un’alta probabilità che la sua presenza possa spiegare perché la luna sta eruttando metano.

“Per sapere se questo è così, dobbiamo tornare su Encelado e guardare”, ha detto Régis Ferrière, autore senior del nuovo articolo e professore associato presso il Dipartimento di Ecologia e Biologia Evoluzionistica dell’UArizona.

Nel loro ultimo articolo, Ferrière e i suoi collaboratori riferiscono che mentre l’ipotetica massa totale di microbi viventi nell’oceano di Encelado sarebbe piccola, una visita da un veicolo spaziale orbitante è tutto ciò che sarebbe necessario per sapere con certezza se effettivamente i microbi popolano l’oceano di Encelado sotto il suo guscio.

“Chiaramente, inviare un robot che si introduce attraverso le fessure del ghiaccio e si immerge in profondità sul fondo del mare non sarebbe facile”, ha detto Ferrière, spiegando che sono state progettate missioni più realistiche che utilizzerebbero strumenti aggiornati per campionare i pennacchi come ha fatto Cassini, o addirittura atterrare sulla superficie lunare.

“Simulando i dati che un veicolo spaziale orbitante più preparato e avanzato raccoglierebbe solo dai pennacchi, il nostro team ha ora dimostrato che questo approccio sarebbe sufficiente per determinare con sicurezza se c’è vita all’interno dell’oceano di Encelado senza dover effettivamente sondare le profondità della luna”, ha detto. “Questa è una prospettiva elettrizzante.”

Situato a circa 800 milioni di miglia dalla Terra, Encelado completa un’orbita attorno a Saturno ogni 33 ore. Come uno stagno ghiacciato che brilla al sole, la luna riflette la luce come nessun altro oggetto nel sistema solare.

Lungo il polo sud della luna, almeno 100 giganteschi pennacchi d’acqua eruttano attraverso le fessure del paesaggio ghiacciato proprio come la lava di un violento vulcano.

Gli scienziati ritengono che il vapore acqueo e le particelle di ghiaccio espulse da questi geyser contribuiscano a uno degli anelli iconici di Saturno. Questa miscela, che porta gas e altre particelle dalle profondità dell’oceano di Encelado, è stata campionata dalla sonda Cassini.

L’eccesso di metano rilevato da Cassini nei pennacchi evoca immagini di ecosistemi straordinari che si trovano nelle profondità senza luce degli oceani della Terra: le bocche idrotermali. Qui, ai bordi di due placche tettoniche adiacenti, il magma caldo sotto il fondo marino riscalda l’acqua dell’oceano in roccia porosa, creando camini che emettono acqua di mare calda e satura di minerali.

Senza accesso alla luce solare, gli organismi dipendono dall’energia immagazzinata nei composti chimici rilasciati per vivere.

“Sul nostro pianeta, le bocche idrotermali pullulano di vita, grande e piccola, nonostante l’oscurità e la pressione”, ha detto Ferrière. “Le creature viventi più semplici sono microbi chiamati metanogeni che si alimentano anche in assenza di luce solare”.

I metanogeni convertono idrogeno e l’anidride carbonica per ricavare energia, rilasciando metano come sottoprodotto. Il gruppo di ricerca di Ferrière ha modellato i suoi calcoli sulla base dell’ipotesi che Encelado abbia metanogeni che abitano bocche idrotermali oceaniche simili a quelle trovate sulla Terra.

In questo modo, i ricercatori hanno calcolato quale sarebbe la massa totale di metanogeni su Encelado, così come la probabilità che le loro cellule e altre molecole organiche possano essere espulse attraverso i pennacchi.

“Siamo stati sorpresi di scoprire che l’ipotetica abbondanza di cellule equivarrebbe solo alla biomassa di una singola balena nell’oceano globale di Encelado”, ha detto il primo autore dell’articolo, Antonin Affholder, un ricercatore associato post-dottorato presso UArizona che era a Paris Sciences & Lettres quando ha fatto questa ricerca.

“La biosfera di Encelado potrebbe essere molto scarsa. Eppure i nostri modelli indicano che sarebbe abbastanza produttivo da alimentare i pennacchi con molecole o cellule organiche appena sufficienti per essere raccolte dagli strumenti a bordo di un futuro veicolo spaziale”.

Encelado ha attirato l’attenzione recente come luogo da rivisitare un giorno e esaminare più a fondo. Una proposta, l'”Enceladus Orbilander”, progettato dal Johns Hopkins Applied Physics Laboratory, prevede una missione che raccoglierebbe ampi dati su Encelado atterrando e orbitando attorno a questo corpo celeste a partire dal 2050.

“La nostra ricerca mostra che se una biosfera è presente nell’oceano di Encelado, i segni della sua esistenza potrebbero essere raccolti nel materiale del pennacchio senza la necessità di atterrare o perforare”, ha detto Affholder, “ma una tale missione richiederebbe a un orbiter di volare attraverso il pennacchio più volte per raccogliere molto materiale oceanico”.

Il documento include raccomandazioni sulla quantità minima di materiale che deve essere raccolta dai pennacchi per cercare con sicurezza sia le cellule microbiche che alcune molecole organiche. Le cellule osservabili mostrerebbero prove dirette della vita.

“La possibilità che le cellule reali possano essere trovate potrebbe essere scarsa”, ha detto Affholder, “perché dovrebbero sopravvivere al processo di degassamento che le trasporta attraverso i pennacchi dall’oceano profondo al vuoto dello spazio – un bel viaggio per una piccola cellula”.

Invece, gli autori suggeriscono che le molecole organiche rilevate, come particolari amminoacidi, servirebbero come prova indiretta a favore o contro un ambiente ricco di vita.

“Considerando che, secondo i calcoli, qualsiasi forma di vita presente su Encelado sarebbe estremamente scarsa, c’è ancora una buona probabilità che non troveremo mai abbastanza molecole organiche nei pennacchi per concludere inequivocabilmente che è lì”, ha detto Ferrière. “Quindi, piuttosto che concentrarci sulla questione di quanto è sufficiente per dimostrare che la vita è lì, abbiamo chiesto: ‘Qual è la quantità massima di materiale organico che potrebbe essere presente in assenza di vita?'”

Se tutte le misurazioni dovessero essere al di sopra di una certa soglia, potrebbe segnalare che la vita è una possibilità seria, secondo gli autori.

“Le prove definitive di cellule viventi catturate su un mondo alieno possono rimanere sfuggenti per generazioni”, ha detto Affholder. “Fino ad allora, il fatto che non possiamo escludere l’esistenza della vita su Encelado è probabilmente il meglio che possiamo fare”.

 

Immagine: NASA/JPL-Caltech