La luna più grande di Saturno molto probabilmente inabitabile.

14 febbraio 2024

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a cura di Jeff Renaud, Università di Western Ontario

Uno studio condotto dalla astrobiologa di Western Catherine Neish mostra che l'oceano sotterraneo di Titano, la più grande luna di Saturno, è molto probabilmente un ambiente non abitabile, il che significa che ogni speranza di trovare vita nel mondo ghiacciato è morta e sepolta.

Questa scoperta significa che è molto meno probabile che gli scienziati spaziali e gli astronauti troveranno mai vita nel sistema solare esterno, casa dei quattro "giganti" planetari: Giove, Saturno, Urano e Nettuno.

"Purtroppo, adesso dovremo essere un po' meno ottimisti nella ricerca di forme di vita extraterrestri all'interno del nostro stesso sistema solare", ha detto Neish, un professore di scienze della Terra. "La comunità scientifica è stata molto entusiasta di trovare vita nei mondi ghiacciati del sistema solare esterno, e questa scoperta suggerisce che potrebbe essere meno probabile di quanto abbiamo precedentemente assunto".

L'individuazione di vita nel sistema solare esterno è una significativa area di interesse per i planetologi, gli astronomi e le agenzie spaziali governative come la NASA, in gran parte perché si ritiene che molte lune ghiacciate dei giganti planetari abbiano grandi oceani sotterranei di acqua liquida. Si ritiene ad esempio che Titano abbia un oceano al di sotto della sua superficie ghiacciata che è più di 12 volte il volume degli oceani terrestri.

"La vita come la conosciamo qui sulla Terra ha bisogno di acqua come solvente, quindi i pianeti e le lune con molta acqua sono interessanti quando si cerca vita extraterrestre", ha detto Neish, membro dell'Istituto di Esplorazione della Terra e dello Spazio di Western.

Nello studio, pubblicato sulla rivista Astrobiology, Neish e i suoi collaboratori hanno cercato di quantificare la quantità di molecole organiche che potrebbero essere trasferite dalla superficie ricca di composti organici di Titano al suo oceano sottosuperficiale, utilizzando dati sull'impatto degli impatti craterici.

Gli impatti delle comete su Titano nel corso della sua storia hanno fuso la superficie della luna ghiacciata, creando pozze di acqua liquida che si sono mescolate con gli organici della superficie. Il risultato della fusione è più denso della crosta di ghiaccio, quindi l'acqua più pesante si insinua attraverso il ghiaccio, forse fino all'oceano sottosuperficiale di Titano.

Utilizzando i tassi di impatto stimati sulla superficie di Titano, Neish e i suoi collaboratori hanno determinato quante comete di diverse dimensioni colpiscono Titano ogni anno durante la sua storia. Ciò ha permesso ai ricercatori di prevedere il flusso di acqua che trasporta gli organici che viaggiano dalla superficie di Titano al suo interno.

Neish e il team hanno scoperto che il peso degli organici trasferiti in questo modo è piuttosto piccolo, non più di 7.500 kg/anno di glicina, l'amminoacido più semplice che compone le proteine della vita. Questa è approssimativamente la stessa massa di un elefante africano maschio. (Tutte le biomolecole, come la glicina, utilizzano il carbonio, un elemento, come scheletro della loro struttura molecolare.)

"Un elefante all'anno di glicina in un oceano 12 volte il volume degli oceani terrestri non è sufficiente a sostenere la vita", ha detto Neish. "In passato, si presumeva spesso che l'acqua significhi vita, ma trascuravano il fatto che la vita ha bisogno di altri elementi, in particolare carbonio."

Altri mondi ghiacciati (come le lune di Giove Europa e Ganimede e la luna di Saturno Encelado) hanno quasi nessun carbonio sulla loro superficie, ed è incerto quanto possa essere ricavato dai loro interni. Titano è la luna ghiacciata più ricca di composti organici nel sistema solare, quindi se il suo oceano sottosuperficiale non è abitabile, non è buono per la vivibilità di altri mondi ghiacciati conosciuti.

"Questo lavoro mostra che è molto difficile trasferire il carbonio sulla superficie di Titano al suo oceano sottosuperficiale, in pratica è difficile avere sia l'acqua che il carbonio necessari per la vita nello stesso luogo", ha detto Neish.

Il volo della Libellula

Nonostante la scoperta, c'è ancora molto da apprendere su Titano, e per Neish la grande domanda è: di cosa è fatto?

Neish è co-investigatore del progetto NASA Dragonfly, una missione spaziale pianificata per il 2028 che invierà un drone robotico sulla superficie di Titano per studiare la sua chimica prebiotica, ovvero come si sono formati e auto-organizzati i composti organici per l'origine della vita sulla Terra e oltre.

"È quasi impossibile determinare la composizione della superficie ricca di composti organici di Titano osservandola con un telescopio attraverso la sua atmosfera ricca di composti organici", ha detto Neish. "Abbiamo bisogno di atterrare lì e campionare la superficie per determinarne la composizione."

Fino ad oggi, solo la missione spaziale internazionale Cassini-Huygens nel 2005 è riuscita a far atterrare con successo una sonda robotica su Titano per analizzare campioni. Rimane la prima navicella spaziale ad atterrare su Titano e l'atterraggio più lontano dalla Terra mai realizzato da un'astronave.

'Even if the subsurface ocean isn't habitable, we can learn a lot about prebiotic chemistry on Titan, and Earth, by studying the reactions on Titan's surface,' said Neish. 'We'd really like to know if interesting reactions are occurring there, especially where the organic molecules mix with liquid water generated in impacts.'

When Neish started her latest study, she was worried it would negatively impact the Dragonfly mission, but it has actually led to even more questions.

'If all the melt produced by impacts sinks into the ice crust, we wouldn't have samples near the surface where water and organics have mixed. These are regions where Dragonfly could search for the products of those prebiotic reactions, teaching us about how life may arise on different planets,' said Neish.

'The results from this study are even more pessimistic than I realized with regards to the habitability of Titan's surface ocean, but it also means that more interesting prebiotic environments exist near Titan's surface, where we can sample them with the instruments on Dragonfly.'

Journal information: Astrobiology

Provided by University of Western Ontario