I segreti dei satelliti di Saturno:”Laboratori di vita organica”

Alla scoperta delle lune di Saturno.  I satelliti del grande pianeta gassoso stanno rivelando, un poco alla volta, i loro segreti. E potrebbero risultare estremamente utili per capire come possa essersi evoluta la vita sul nostro pianeta e – chissà- anche nel resto dell’Universo.

L’ultima scoperta in ordine di tempo riguarda Dione: secondo uno studio pubblicato sulla rivista scientifica “Geophysical   Research Letters”, questa luna completamente ricoperta da ghiaccio presenta tracce di ossigeno.

Lo dicono i dati raccolti due anni fa dalla sonda Cassini che ha evidenziato uno strato di questo gas -così prezioso per la vita- attorno a Dione. Però è molto sottile: per questo i ricercatori preferiscono non parlare di atmosfera, ma di “esosfera”. Comunque si tratta di una scoperta molto importante, perchè suggerisce che sia in atto un processo chimico nell’area dei due giganti gassosi Giove e Saturno.

 Sembra che le particelle elettricamente cariche provenienti dalle “cinture” ricche di radiazioni dei due pianeti favoriscano la scissione della molecola dell’acqua– la cui formula è, lo ricordiamo, H2O- in atomi di idrogeno ed ossigeno. Insomma, su queste piccole lune ghiacciate sarebbero in corso reazioni chimiche che producono i mattoni-base della vita organica. 

 Certo, su Dione- dove non c’è acqua allo stato liquido- non è immaginabile che esistano esseri viventi. Ma la probabilità cresce invece sulla sua luna gemella, Encelado, che presenta mari ed oceani nascosti sotto la superficie coperta di ghiaccio. E lo stesso potrebbe valere per i satelliti di Giove: Europa, Ganimede e Callisto. “Luoghi affascinanti sui quali cercare la vita”, afferma il professor Andrew Coates, dell’University College di Londra, co-relatore dell’articolo su Dione e tra i responsabili della missione “Juice” dell’Esa che prevede l’invio di una sonda per analizzare in questa chiave le lune gioviane.

Ma la più promettente di tutte, quella sulla quale gli studiosi sembrano quasi pronti a scommettere, è la luna più grande di Saturno: Titano. “È una gigantesca fabbrica di sostanze chimiche organiche”– spiega Ralph Lorenz, del laboratorio di fisica applicata presso la John Hopkins University. “La nostra vita si basa sul carbonio e comprendere quanto lontana è arrivata la catena della complessità in un ambiente come quello di Titano sarà fondamentale per comprendere l’origine della vita.”

A differenza di quanto accade sulla Terra, su questo satellite di Saturno dalle temperature glaciali (si raggiungono i -180 ° C ), i fiumi e i laghi non sono formati da acqua, ma da metano ed etano. Finora, la densissima atmosfera che lo circonda aveva impedito di vederne nel dettaglio la superficie. Ma adesso, il radar ad alta definizione della sonda Cassini e il suo spettrometro ad infrarossi hanno permesso agli scienziati una visuale decisamente migliore.

I nuovi dati arrivati grazie a questi sofisticati strumenti hanno così permesso di stabilire che su questa luna esiste una quantità di idrocarburi allo stato liquido dieci volte superiore a tutte le riserve presenti sul nostro pianeta.

Tanto per dare un’idea, sulla Terra esistono circa 130 miliardi di tonnellate di gas naturale, capaci di produrre energia pari a 300 volte il fabbisogno annuo degli Stati Uniti. Ecco: un singolo lago di Titano– uno solo-  contiene metano ed etano sufficienti per scaldare, illuminare e rinfrescare per un intero anno gli States.

Da queste parti, tra l’altro, gli idrocarburi scendono direttamente dal cielo, sotto forma di pioggia e si raccolgono in questi vasti bacini superficiali e nelle dune. Al loro interno, si trovano anche i “tholin”, ovvero molecole eteropolimere formate dall’irradiazione ultravioletta a partire da semplici composti organici come appunto metano ed etano: sulla Terra odierna non esistono più, ma sono particolarmente abbondanti nel resto del sistema solare. I tholin- nome inventato dallo scrittore Carl Sagan-  sono ritenuti le molecole-chiave della chimica prebiotica.

Al momento, la sonda Cassini ha mappato circa il 20 per cento della superficie di Titano: ha già individuato svariate centinaia di laghi e mari formati da una quantità impressionante di idrocarburi, mentre le dune scure che corrono lungo la linea dell’equatore sono formate da sostanze organiche il cui volume supera centinaia di volte i nostri depositi di carbone.

“Questa stima si basa essenzialmente su quello che abbiamo visto nella zona del polo nord. Abbiamo ipotizzato che agli antipodi la situazione sia simile, ma non abbiamo ancora una conoscenza precisa di quanti laghi ci siano qui”, ammette Lorenz. Per ora, infatti, il radar della Cassini è riuscito a vedere il Polo Sud solo una volta, individuando due bacini. Ma in futuro sono previste ulteriori analisi su questa area di Titano.

“Sappiamo comunque- continua il fisico- che alcuni laghi sono profondi almeno 10 metri, o forse ancora di più, perchè al radar appaiono letteralmente neri come la pece. Se fossero superficiali, saremmo stati in grado di vederne il fondale.”  Stabilire quanto siano gli idrocarburi sulla superficie del satellite è importante, perche il metano è un gas serra, responsabile sulla Terra dell’innalzamento delle temperature: a maggior ragione, vista la quantità, produce un effetto ancora più forte su Titano.

Se tutto ciò che si vede allo stato liquido è  metano, potrebbe conservarsi in quella forma solo pochi milioni di anni perchè  tende ad evaporare nell’atmosfera nella quale, poi, si scompone per poi disperdersi nello spazio. E se tutto il metano si esaurisse, Titano risulterebbe molto più freddo. Gli scienziati credono che il gas evaporato venga continuamente sostituito dalle eruzioni di criovulcani. Una teoria, questa, che fa pensare a violente oscillazioni climatiche nella storia del satellite di Saturno.

Ma l’interesse per questa lontana e freddissima luna è grande anche per un altro motivo. Metano ed etano sono semplici molecole di idrocarburi, ma possono facilmente combinarsi per formare strutture molto più elaborate. Viene da domandarsi se- per caso – la chimica organica di Titano non possa aver oltrepassato la soglia della materia inanimata per arrivare alle prime forme di vita.

D’altra parte, questa luna è stata considerata un unicum del nostro sistema sociale  fin da quando nel 1908 l’astronomo spagnolo José Comas y Solá scoprì che era dotata di atmosfera. Sembra dunque il candidato perfetto da cui iniziare a cercare la vita nel nostro sistema solare.

Anzi, per gli astrobiologi Titano può essere considerato una sorta di modello primigenio della Terra, se non addirittura un “gemello diverso”. Le temperature estremamente  rigide, poi,  costituiscono un ostacolo non certo insormontabile: esiste infatti la fondata possibilità che ci siano forme di vita microbiotica o prebiotica  nelle cavità sotterranee al di sotto dello strato congelato.

Il ghiaccio presente su Titano è molto più spesso della roccia terrestre, ma è friabile ed è facilmente soggetto ad erosione, afferma il professor Leonard Sklar, assistente presso l’Università di San Francisco. Ecco spiegato come mai il paesaggio di Titano– con vallate, depressioni ed alture- assomiglia così tanto al nostro: lo ha plasmato lo scorrere degli idrocarburi.

“Ci sono tante analogie con la Terra. Ma allo stesso tempo è un mondo estraneo e sconosciuto” , spiega Ray Pierrehumbert,  professore di scienze geofisiche a Chicago.  “Uno degli aspetti che mi affascinano di più è proprio questo: Titano ha molte caratteristiche simili alla Terra, ma è costituito da sostanze del tutto diverse che interagiscono a temperature differenti”, afferma il docente.

Su Titano, come dicevamo, il ruolo dell’acqua lo svolge il metano- allo stato liquido e gassoso.  “Il punto divertente è che nonostante sia molto più fredda del nostro pianeta, al momento questa luna si comporta come una Terra super-calda anzichè come una Terra congelata, perchè alle temperature di Titano il metano risulta più volatile del vapore acqueo alle temperature terrestri”, osserva Pierrehumbert.

Addirittura, arriva a dire il ricercatore, il clima di Titano può essere definito tropicale, anche se suona molto strano per un corpo celeste lontano dal Sole nove volte la distanza della Terra.  La fascia tropicale, da noi, si estende solo per circa 30 gradi di latitudine dall’equatore. Qui, invece, visto che il satellite ruota una volta ogni 16 giorni, il sistema climatico tropicale si estende su tutta la superficie.

La densissima atmosfera a base di azoto, poi, mantiene molto di più il calore, anche se riceve circa 100 volte meno luce solare.  Le nuvole si formano e si muovono come quelle della Terra, ma con estrema, scenografica lentezza. E come se non bastasse, i fisici dell’Università di Granada e Valencia, analizzando i dati della sonda Cassini-Huygens, affermano che ci sono le prove inequivocabili di attività elettrica. Lampi e tuoni anche quassù…

La notizia è rilevante. Infatti la comunità scientifica internazionale concorda sul fatto  che la probabilità di formazione delle molecole organiche aumenti decisamente sui pianeti e sulle lune dove imperversano i temporali- la scintilla della vita…

 SABRINA PIERAGOSTINI