Oceani extraterrestri

.

ARGOMENTO: ASTRONOMIA
PERIODO: XXI SECOLO
AREA: SATURNO
parole chiave: Encelado, Titano, oceani 

Una caratteristica essenziale del nostro pianeta è la presenza degli oceani che ricoprono la maggioranza della sua superficie. Questi bacini ospitano un gran numero di forme di vita, dai minuscoli organismi monocellulari alle gigantesche balene blu che possono raggiungere i 30 metri di lunghezza. La vita ha colonizzato ogni spazio disponibile degli oceani incluse le fredde acque polari o gli abissi più profondi. Una varietà di forme di vita si sono adattate a sopravvivere nelle condizioni più estreme come, ad esempio, in prossimità delle emissioni geotermiche di fluidi altamente mineralizzati e caldi che caratterizzano le aree vulcaniche dei fondali oceanici.

La vita stessa potrebbe essersi originata sul fondo dei mari primordiali e, in ogni caso, la presenza di acqua liquida sembra essere fondamentale per la sopravvivenza di qualsiasi forma di vita.  

Oceani di altri mondi
Fino a pochi anni fa i soli oceani conosciuti erano quelli sulla Terra ma, grazie ai risultati delle sonde automatiche lanciate per esplorare altri corpi del sistema solare, le cose sono molto cambiate. Oggi si hanno prove dell’esistenza di oceani su diversi corpi celesti, in particolare sulle lune di pianeti esterni. Su Marte, le ultime immagini dimostrano che acqua liquida scorreva in passato sul pianeta rosso come evidenziato da una serie di tracce geomorfologiche e dalla presenza di specifici accumuli di sedimenti.

Una delle scoperte più sorprendenti riguarda Encelado e Titano, due delle lune che orbitano attorno a Saturno. Il pianeta ed i suoi satelliti sono stati estesamente studiati dalla sonda Cassini-Huygens, lanciata nel 1997 e rimasta in funzione fino al 2017 prima di venir deliberatamente distrutta bruciando nell’atmosfera di Saturno al fine di evitare possibile contaminazione delle lune che, come vedremo, offrono intriganti possibilità in termini di presenza di vita.

Durante i suoi passaggi in prossimità di Encelado gli strumenti a bordo della sonda hanno identificato degli spettacolari getti di vapore d’acqua e ghiaccio emessi dalla superfice gelata della luna e dispersi nello spazio. Il quantitativo di materiale emesso è tale da contribuire alla formazione di uno dei famosi anelli di Saturno, identificato come “anello E”.

Grazie ad analisi spettroscopiche si è scoperto che i liquidi emessi contengono sale e una serie di molecole organiche. Analizzando i parametri orbitali di “Cassini” e le immagini di Encelado i ricercatori hanno anche dedotto che le librazioni (una sorta di oscillazioni dell’orbita) del satellite sono dovute alla presenza di una massa liquida interposta tra la superficie congelata e un nucleo roccioso. È probabile che esista un oceano salato sotto la copertura dei ghiacci, analogamente a quanto avviene al polo Nord terrestre. Il calore necessario per mantenere l’acqua nel suo stato liquido sarebbe generato da attività idrotermale in prossimità del nucleo roccioso. Il calore ipogeo di Encelado sarebbe originato dalle enormi frizioni prodotte nel suo nucleo dall’azione gravitazionale di Saturno. In pratica si genererebbero delle maree nella parte solida in grado di deformare in modo consistente le rocce producendo quindi calore per attrito.

Le dimensioni di questo oceano extraterrestre sono impressionanti con una profondità stimata in circa 37 Km, comparata alla profondità media degli oceani terrestri di meno di 4 km.  Altre differenze importanti riguardano la distribuzione della temperatura. Sulla terra, infatti, le acque ricevono il loro calore dal sole e quindi, in genere, la superficie dei mari è più calda delle zone più profonde. Su Encelado la situazione è opposta, le acque più superficiali sono infatti le più fredde essendo a contatto con la superfice ghiacciata del satellite che si mantiene attorno ai meno 200 gradi Celsius.

L’acqua di questo oceano è quindi la sorgente dei giganteschi getti di liquido che emergono da fratture nella superfice ghiacciata di Encelado a velocità supersoniche (oltre 1200 km/h) e si disperdono nello spazio. Una parte del materiale, come abbiamo visto, va a creare l’anello E di Saturno mentre la maggioranza ricade sul satellite come una sorta di neve ricoprendone la superfice che, infatti, è estremamente brillante e luminosa riflettendo la, pur debole, luce del sole (a questa distanza il sole è cento volte meno luminoso che sulla Terra) come sulla Terra fanno i campi innevati. Lo studio dei materiali emessi da questi getti ha identificato dei nanogranuli di silice che si possono formare solo quando l’acqua interagisce con rocce a temperatura attorno oi 90 gradi Celsius. Questo rafforza l’idea che sul fondo dell’oceani di Encelado vi siamo sorgenti idrotermali analoghe a quelle presenti sui fondali oceanici terrestri. Se questo fosse vero allora vi sarebbero buone probabilità che qualche forma di vita possa essere presente nei mari di Encelado.

Un altro ambiente estremamente interessante è stato scoperto su un’altra luna di Saturno, Titano. In questo caso il lander Huygens, separatosi da Cassini, è atterrato sul satellite trasmettendo oltre 350 immagini della sua superfice ricoperta da ghiaccio. Come Encelado anche Titano sembrerebbe avere un oceano salato al di sotto della superficie ghiacciata. A differenza di Encelado però la superfice di Titano ospita laghi e fiumi di metano ed etano liquidi ed è coperta da una densa atmosfera composta dal 95% di azoto e 5% di metano.

Un’immagine della superficie di Titano, ripresa dalla sonda Huygens dell’Agenzia spaziale europea mentre si tuffava nella densa atmosfera marrone-arancione della luna di Saturno, 14 gennaio 2005  Foto: ESA/NASA/JPL-Caltech/Università dell’Arizona

In alcune aree della luna ci sono delle dune molto simili a quelle del deserto della Namibia in Africa ma invece di essere costituite da sabbia sono create dall’accumulo di particelle di idrocarburi solidi. Titano potrebbe dunque ospitare forme di vita sia nel suo oceano, e queste sarebbero in un certo modo simili a quelle terresti almeno nei loro tratti essenziali, o anche nei laghi e fiumi di idrocarburi liquidi, in questo caso sarebbero totalmente “aliene”.

Le future missioni, in grado di poter penetrare le superficie congelate delle lune, potranno fornirci informazioni utili per la ricerca di vita in questi “oceani extraterrestri”.