Come si potrebbe rilevare la vita su Encelado
Il mistero dell’esistenza di vita microbica aliena su Encelado potrebbe essere risolto da una sonda spaziale in orbita attorno alla luna di Saturno, secondo un nuovo studio guidato da ricercatori dell’Università dell’Arizona. In un articolo pubblicato su The Planetary Science Journal, i ricercatori mostrano come un’ipotetica missione spaziale potrebbe fornire risposte definitive.
Quando Encelado è stato rilevato per la prima volta dalla sonda Voyager 1 della NASA nel 1980, appariva come una piccola “palla di neve” non troppo emozionante nel cielo. In seguito, tra il 2005 e il 2017, la sonda Cassini della NASA ha orbitato intorno al sistema di Saturno e ha studiato i complessi anelli e le lune di Saturno con un dettaglio 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 da cui fuoriesce metano, un gas che normalmente proviene dalla vita microbica sulla Terra.
Il metano e le altre molecole organiche che sono alla base della vita sono state scoperte quando Cassini ha sorvolato gli enormi pennacchi d’acqua provenienti dalla superficie di Encelado. Quando la minuscola luna orbita attorno al gigante gassoso ad anelli, viene schiacciata e tirata dal massiccio campo gravitazionale di Saturno, provocando il riscaldamento del suo interno per attrito. Di conseguenza, spettacolari pennacchi d’acqua si sprigionano nello spazio da crepe e fessure sulla superficie ghiacciata di Encelado.
L’anno scorso, un team di scienziati dell’UArizona e dell’Université Paris Sciences et Lettres ha calcolato che se la vita si è evoluta su Encelado, è probabilmente questa la ragione per cui la luna emette metano. “Per scoprire se è così, dobbiamo tornare su Encelado e vedere”, ha detto Régis Ferrière, autore principale del nuovo studio e professore associato presso il Dipartimento di Ecologia e Biologia evolutiva dell’UArizona.
Nel loro ultimo lavoro, Ferrière e i suoi collaboratori riferiscono che, sebbene l’ipotetica massa totale di microbi viventi nell’oceano di Encelado sia piccola, una visita da parte di una sonda orbitante sarebbe sufficiente per determinare con certezza se l’oceano di Encelado è popolato da microbi sotto il suo guscio. L’eccesso di metano rilevato da Cassini nello scarico ricorda gli straordinari ecosistemi che si trovano nelle profondità senza luce degli oceani terrestri: le bocche idrotermali. Qui, ai margini di due placche tettoniche adiacenti, il magma caldo sotto il fondale marino riscalda l’acqua di mare nella roccia porosa, creando “fumatori bianchi”, bocchette che sputano fuori acqua di mare incandescente e satura di minerali. Poiché gli organismi non hanno accesso alla luce solare, si affidano all’energia immagazzinata nei composti chimici rilasciati dalle fumate bianche.
“Sul nostro pianeta, le bocche idrotermali pullulano di creature grandi e piccole, nonostante l’oscurità e la pressione pazzesca”, spiega Ferrière. “Le creature più semplici sono i microbi chiamati metanogeni, che si riforniscono di energia anche in assenza di luce solare”. I metanogeni convertono il diidrogeno e l’anidride carbonica per produrre energia, rilasciando metano come sottoprodotto. Il gruppo di ricerca di Ferrière ha basato i propri calcoli sull’ipotesi che su Encelado vi siano metanogeni che abitano le bocche idrotermali oceaniche simili a quelle terrestri. In questo modo, i ricercatori hanno calcolato la massa totale di metanogeni su Encelado e la probabilità che le loro cellule e altre molecole organiche possano essere espulse dai pennacchi.
“Siamo rimasti sorpresi nel constatare che l’ipotetica quantità di cellule sarebbe equivalente solo alla biomassa di una singola balena nell’oceano globale di Encelado”, ha dichiarato l’autore principale dello studio, Antonin Affholder, ricercatore post-dottorato presso l’UArizona. “La biosfera di Encelado potrebbe essere molto scarsa. Tuttavia, i nostri modelli suggeriscono che sarebbe abbastanza produttiva da fornire ai pennacchi un numero di molecole o cellule organiche sufficiente per essere rilevate dagli strumenti a bordo di una futura nave spaziale. Ma una missione di questo tipo richiederebbe che un orbiter attraversi il pennacchio più volte per raccogliere quanto più materiale oceanico possibile”. Per soddisfare questo requisito sarebbero necessari circa 100 sorvoli.
Il documento formula raccomandazioni sulla quantità minima di materiale che dovrebbe essere raccolto dai pennacchi per cercare con sicurezza sia cellule microbiche che specifiche molecole organiche. Le cellule trovate costituirebbero una prova diretta della vita. “Tuttavia, la probabilità di trovare effettivamente delle cellule è probabilmente bassa”, afferma Affholder, “perché dovrebbero sopravvivere al processo di degassamento che le trasporta attraverso i pennacchi dalle profondità oceaniche al vuoto dello spazio – un viaggio piuttosto lungo per una piccola cellula”. Gli autori suggeriscono invece che le molecole organiche scoperte, come alcuni amminoacidi, potrebbero servire come prova indiretta a favore o contro un ambiente ricco di vita. “Considerando che, secondo i nostri calcoli, l’eventuale vita su Encelado sarebbe estremamente scarsa, c’è il rischio che non troveremo mai abbastanza molecole organiche nello scarico per concludere inequivocabilmente che c’è vita”, ha detto Ferrière. “Quindi, piuttosto che concentrarci su quanto sia sufficiente per dimostrare che c’è vita, ci siamo chiesti: “Qual è la quantità massima di materiale organico che potrebbe essere presente se non c’è vita?””.