Due nuovi studi rafforzano l’interesse per la piccola luna di Saturno: i suoi geyser naturali concentrano le sostanze presenti nell’oceano sotterraneo, mentre esperimenti di laboratorio mostrano che alcuni microrganismi terrestri potrebbero sopravvivere in condizioni simili
Tra i luoghi del Sistema solare nei quali cercare forme di vita extraterrestre, Encelado occupa ormai una posizione privilegiata. La piccola luna ghiacciata di Saturno nasconde sotto la propria superficie un enorme oceano di acqua liquida e, soprattutto, possiede qualcosa che rende quel mare alieno eccezionalmente accessibile agli scienziati: giganteschi getti di materiale che fuoriescono dalle fratture presenti vicino al polo sud e vengono proiettati nello spazio.
Due nuovi studi (1) (2) pubblicati sulla rivista Science Advances aggiungono ora elementi particolarmente interessanti. Il primo mostra che il processo attraverso il quale l’acqua dell’oceano viene trasformata in minuscoli granelli di ghiaccio potrebbe concentrare naturalmente determinate sostanze, rendendo più semplice riconoscere eventuali biomarcatori. Il secondo dimostra invece che alcuni microrganismi terrestri sono in grado di adattarsi, almeno in laboratorio, a condizioni chimiche considerate simili a quelle dell’oceano di Encelado.
Non significa che sia stata scoperta vita sulla luna di Saturno. Ma significa che, se qualcosa di biologico esistesse davvero nel suo oceano, potremmo avere maggiori possibilità di individuarne le tracce.
Un oceano nascosto sotto il ghiaccio
Encelado ha un diametro di appena 500 chilometri circa, ma sotto la sua crosta ghiacciata si trova un oceano globale di acqua liquida.
Le osservazioni della missione Cassini della NASA hanno inoltre fornito prove di interazioni tra l’acqua e il nucleo roccioso della luna, compatibili con la presenza di processi idrotermali sul fondale. Nell’oceano sono stati individuati indirettamente sali, molecole organiche e altri composti chimici interessanti dal punto di vista astrobiologico.
La caratteristica più sorprendente di Encelado sono però i suoi pennacchi.
Attraverso profonde fratture della regione polare meridionale, vapore acqueo e minuscole particelle di ghiaccio vengono espulsi per centinaia di chilometri nello spazio. La sonda Cassini ha attraversato più volte questi getti, analizzando direttamente il materiale proveniente dall’interno della luna.
In pratica, Encelado offre agli astronomi qualcosa di estremamente raro: campioni del suo oceano vengono spontaneamente lanciati nello spazio, senza che sia necessario perforare chilometri di ghiaccio.
Encelado prepara i campioni per noi
Uno dei due nuovi studi, coordinato dal planetologo Frank Postberg della Freie Universität Berlin, ha analizzato nuovamente i dati dello strumento Cosmic Dust Analyzer di Cassini, combinandoli con esperimenti di laboratorio e modelli teorici.
I ricercatori hanno ricostruito quello che accade alle minuscole goccioline d’acqua provenienti dall’oceano mentre vengono trascinate verso lo spazio. Finora si riteneva che queste gocce congelassero quasi istantaneamente. Il nuovo studio suggerisce invece che il processo sia più lento. Questo dettaglio cambia molto.
Durante il congelamento, infatti, le sostanze sciolte nell’acqua tendono a separarsi tra loro. Composti differenti possono quindi concentrarsi in zone diverse della stessa particella. Persino sali normalmente presenti insieme nell’acqua, come cloruro di sodio e carbonato di sodio, possono separarsi durante il processo.
Le particelle vengono poi accelerate nei condotti ghiacciati fino a velocità che possono raggiungere circa 1.000 chilometri all’ora. Gli urti contro le pareti delle fratture possono frammentarle ulteriormente, generando granelli di pochi micrometri. Il risultato è particolarmente interessante: alcuni di questi minuscoli frammenti possono contenere una concentrazione molto elevata di una specifica sostanza.
Secondo Postberg, è quasi come se Encelado realizzasse autonomamente una parte del lavoro che sulla Terra richiederebbe complesse procedure di laboratorio: separa e concentra i componenti presenti nel proprio oceano prima di lanciarli nello spazio.
Una possibile scorciatoia per trovare tracce di vita
Questo meccanismo potrebbe diventare estremamente utile nella ricerca di biosignature. Immaginiamo che nell’oceano di Encelado esistano microrganismi o molecole prodotte da organismi viventi. Quando una gocciolina contenente questo materiale congela, le sostanze biologiche potrebbero concentrarsi soltanto in alcuni granelli di ghiaccio.
Una futura sonda dovrebbe quindi analizzare un numero elevato di particelle. Ma se riuscisse a intercettare una di quelle contenenti materiale biologico, la concentrazione potrebbe essere sufficientemente elevata da renderne molto più semplice l’identificazione. Secondo gli autori dello studio, strumenti già tecnologicamente disponibili potrebbero essere in grado di riconoscere determinate biosignature presenti in singoli granelli provenienti dai pennacchi.
È un risultato importante anche in vista delle future missioni dedicate a Encelado, comprese quelle allo studio dell’Agenzia Spaziale Europea.
Ma un organismo potrebbe davvero vivere lì?
Il secondo studio affronta una domanda ancora più fondamentale: le condizioni dell’oceano di Encelado possono essere compatibili con la vita? Gli scienziati hanno cercato di ricreare in laboratorio la chimica ipotizzata per quell’ambiente.
L’oceano di Encelado dovrebbe essere praticamente privo di ossigeno, molto ricco di carbonati ed estremamente alcalino, con valori di pH intorno a 10-11. I ricercatori hanno inoltre simulato le reazioni tra l’acqua e le rocce che potrebbero verificarsi sul fondo dell’oceano.
All’interno di questo ambiente è stato introdotto Methanothermococcus okinawensis, un microrganismo appartenente agli archei che sulla Terra vive nei pressi delle sorgenti idrotermali sottomarine. Questo organismo non ha bisogno di ossigeno. Utilizza invece idrogeno e anidride carbonica per il proprio metabolismo, producendo metano.
Sorprendentemente, il microrganismo è riuscito a crescere nel simulatore dell’ambiente di Encelado e ad adattare il proprio metabolismo alla scarsissima disponibilità di anidride carbonica. L’idrogeno necessario poteva essere prodotto dalle reazioni tra acqua e rocce, un processo che potrebbe avvenire anche sul fondale della luna di Saturno.
Non abbiamo trovato gli alieni
È importante però distinguere ciò che questi esperimenti dimostrano da ciò che ancora non sappiamo. Nessuno dei due studi dimostra l’esistenza di organismi su Encelado.
Il fatto che un microrganismo terrestre possa sopravvivere in un ambiente simulato significa soltanto che alcune forme di metabolismo conosciute sulla Terra sono compatibili con condizioni che potrebbero esistere nell’oceano della luna.
Allo stesso modo, la presenza di acqua, molecole organiche, energia chimica e processi idrotermali rappresenta un insieme di condizioni favorevoli alla vita, ma non costituisce una prova che la vita sia effettivamente comparsa. La combinazione dei due studi rende però Encelado ancora più interessante.
Da una parte abbiamo un ambiente nel quale almeno alcuni microrganismi terrestri potrebbero teoricamente funzionare. Dall’altra abbiamo un meccanismo naturale capace di raccogliere materiale proveniente dall’oceano, concentrarlo e spedirlo direttamente nello spazio. Per cercare eventuali forme di vita extraterrestre, difficilmente si potrebbe chiedere un laboratorio naturale migliore.
Ed è proprio questo il grande vantaggio di Encelado: non dobbiamo necessariamente raggiungere il suo oceano. È l’oceano stesso che, attraverso i suoi geyser, porta nello spazio i campioni da analizzare.
Stefano Camilloni
