Utilizzando i dati raccolti dalla missione Cassini della NASA, un team internazionale di scienziati ha scoperto il fosforo, un elemento chimico essenziale per la vita, racchiuso all’interno di granelli di ghiaccio ricchi di sale espulsi nello spazio da Encelado.
È noto che la piccola luna possiede un oceano sotterraneo e l’acqua di quell’oceano erutta attraverso le crepe nella crosta ghiacciata di Encelado come geyser al suo polo sud, creando un pennacchio. Il pennacchio quindi alimenta l’anello E di Saturno (un debole anello al di fuori degli anelli principali più luminosi ) con particelle ghiacciate.
Durante la sua missione presso il gigante gassoso dal 2004 al 2017, Cassini ha attraversato il pennacchio e l’anello E numerose volte. Gli scienziati hanno scoperto che i granelli di ghiaccio di Encelado contengono una ricca gamma di minerali e composti organici, inclusi gli ingredienti per gli amminoacidi, associati alla vita così come la conosciamo.
Il fosforo, il meno abbondante degli elementi essenziali necessari per i processi biologici, non era stato rilevato fino ad ora. L’elemento è un elemento costitutivo del DNA, che forma i cromosomi e trasporta informazioni genetiche ed è presente nelle ossa dei mammiferi, nelle membrane cellulari e nel plancton che vive nell’oceano. Il fosforo è anche una parte fondamentale delle molecole portatrici di energia presenti in tutta la vita sulla Terra. La vita non sarebbe possibile senza di esso.
“In precedenza avevamo scoperto che l’oceano di Encelado è ricco di una varietà di composti organici”, ha affermato Frank Postberg, uno scienziato planetario della Freie Universität di Berlino, in Germania, che ha guidato il nuovo studio pubblicato sulla rivista Nature.
“Ma ora, questo nuovo risultato rivela la chiara firma chimica di notevoli quantità di sali di fosforo all’interno di particelle ghiacciate espulse nello spazio dal pennacchio della piccola luna. È la prima volta che questo elemento essenziale viene scoperto in un oceano oltre la Terra”, ha aggiunto.
L’analisi precedente dei granelli di ghiaccio di Encelado ha rivelato concentrazioni di composti contenenti sodio, potassio, cloro e carbonato, e la modellazione al computer ha suggerito che l’oceano sotterraneo è di moderata alcalinità, tutti fattori che favoriscono condizioni per la vita.
Encelado e oltre
Per questo ultimo studio, gli autori hanno avuto accesso ai dati attraverso il Planetary Data System della NASA, un archivio a lungo termine di prodotti di dati digitali restituiti dalle missioni planetarie dell’agenzia. L’archivio è gestito attivamente da scienziati planetari per contribuire a garantirne l’utilità e l’usabilità da parte della comunità scientifica planetaria mondiale.
Gli autori si sono concentrati sui dati raccolti dallo strumento Cosmic Dust Analyzer di Cassini quando ha campionato particelle ghiacciate da Encelado nell’anello E di Saturno. Molte più particelle di ghiaccio sono state analizzate quando Cassini ha attraversato l’anello E rispetto a quando ha attraversato solo il pennacchio, quindi gli scienziati sono stati in grado di esaminare un numero molto maggiore di segnali compositivi. In questo modo, hanno scoperto alte concentrazioni di fosfati di sodio – molecole di sodio, ossigeno, idrogeno e fosforo legati chimicamente – all’interno di alcuni di quei grani.
I coautori in Europa e in Giappone hanno quindi condotto esperimenti di laboratorio per dimostrare che l’oceano di Encelado ha fosforo, legato all’interno di diverse forme idrosolubili di fosfato, in concentrazioni di almeno 100 volte superiori a quelle degli oceani del nostro pianeta. Ulteriori modelli geochimici del team hanno dimostrato che un’abbondanza di fosfato può essere possibile anche in altri mondi oceanici ghiacciati nel sistema solare esterno, in particolare quelli che si sono formati dal ghiaccio primordiale contenente anidride carbonica e dove l’acqua liquida ha facile accesso alle rocce.
“Le alte concentrazioni di fosfati sono il risultato di interazioni tra acqua liquida ricca di carbonati e minerali rocciosi sul fondo oceanico di Encelado e possono verificarsi anche su un certo numero di altri mondi oceanici”, ha affermato il co-investigatore Christopher Glein, uno scienziato planetario e geochimico del Southwest Istituto di ricerca di San Antonio, Texas. “Questo ingrediente chiave potrebbe essere abbastanza abbondante da supportare potenzialmente la vita nell’oceano di Encelado; questa è una scoperta sbalorditiva per l’astrobiologia”.
Sebbene il team scientifico sia entusiasta del fatto che Encelado abbia gli elementi costitutivi per la vita, Glein ha sottolineato che la vita non è stata trovata sulla luna, né in nessun’altra parte del sistema solare oltre la Terra: “Avere gli ingredienti è necessario, ma potrebbero non essere sufficienti in un ambiente extraterrestre per ospitare la vita. Se la vita possa aver avuto origine nell’oceano di Encelado rimane una questione aperta”, ha aggiunto.
La missione di Cassini si è conclusa nel 2017, con la navicella spaziale che bruciava nell’atmosfera di Saturno, ma il tesoro di dati raccolti continuerà a essere una ricca risorsa per i decenni a venire. Quando è stata lanciata, la missione di Cassini era esplorare Saturno, i suoi anelli e le sue lune. La gamma di strumenti della missione ammiraglia ha finito per fare scoperte che continuano ad avere un impatto molto più importante della scienza planetaria.
“Questa ultima scoperta del fosforo nell’oceano sotterraneo di Encelado ha posto le basi per quello che potrebbe essere il potenziale di abitabilità per gli altri mondi oceanici ghiacciati in tutto il sistema solare”, ha affermato Linda Spilker, scienziata del progetto di Cassini presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA nel sud della California, che non è stata coinvolta nello studio. “Ora che sappiamo che così tanti degli ingredienti per la vita sono là fuori, la domanda diventa: c’è vita oltre la Terra, forse nel nostro sistema solare? Sento che l’eredità duratura di Cassini ispirerà future missioni che potrebbero, alla fine, rispondere proprio a questa domanda”, ha concluso.
Fonte: Nature
