Gli scienziati hanno recentemente scoperto che i mattoni molecolari necessari alla vita sono facilmente reperibili su Encelado, la luna ghiacciata di Saturno.
Nonostante abbia una larghezza di soli 505 chilometri, Encelado è considerato uno dei luoghi più promettenti per la ricerca della vita extraterrestre, grazie alla presenza di acqua liquida sotto la superficie, una fonte di energia idrotermale e un corredo di strumenti chimici favorevoli.
La scoperta del vasto oceano e gli elementi chiave
Vent’anni fa, la sonda spaziale Cassini della NASA rivelò l’esistenza di un vasto oceano salato nascosto sotto la crosta ghiacciata di Encelado, il quale espelleva minuscoli “granuli di ghiaccio” attraverso fessure situate vicino al polo sud della luna. Studi successivi su questi granuli avevano già identificato cinque dei sei elementi chimici fondamentali per la vita: carbonio, idrogeno, azoto, ossigeno e fosforo. L’unico elemento mancante era lo zolfo.
Gran parte delle analisi precedenti si erano concentrate su granelli di ghiaccio relativamente vecchi, che si erano depositati nell’Anello E di Saturno dopo essere stati espulsi decenni o secoli prima. Questa circostanza impediva agli scienziati di escludere completamente la possibilità che tali composti fossero il risultato di processi di erosione spaziale nell’anello, anziché provenire direttamente da Encelado.
Gli astronomi hanno risolto questo interrogativo: hanno identificato molecole organiche, tra cui probabilmente azoto e ossigeno, all’interno di granelli di ghiaccio fresco espulsi direttamente dalla luna di Saturno. Questa scoperta rafforza notevolmente l’ipotesi che l’ambiente sotto la superficie di Encelado possegga tutti gli ingredienti necessari per sostenere potenziali forme di vita.
Nuove evidenze dirette dall’oceano di Encelado
Nel 2008, la sonda Cassini della NASA ottenne dati cruciali mentre attraversava un geyser di granelli di ghiaccio appena eruttati da Encelado. Questi granelli colpirono l’analizzatore di polvere cosmica della sonda a una velocità estremamente elevata, pari a 18 chilometri al secondo. Questa velocità è stata determinante perché ha impedito alle molecole d’acqua di aggregarsi, permettendo al team di rilevare “segnali precedentemente nascosti,” come spiegato dal coautore dello studio Nozair Khawaja, planetologo della Freie Universität di Berlino.
Per analizzare l’impronta chimica delle molecole presenti nei granelli di ghiaccio fresco, i ricercatori hanno impiegato la tecnica della spettrometria di massa. L’analisi ha portato alla scoperta di composti chimici che, sul nostro pianeta, partecipano attivamente alle reazioni che culminano nella formazione delle molecole complesse necessarie per la vita, comprese strutture che potenzialmente contengono azoto e ossigeno.
Il coautore dello studio Frank Postberg, professore di scienze planetarie presso la Freie Universität di Berlino, ha sottolineato che queste molecole trovate nel materiale espulso di recente dimostrano che le molecole organiche complesse rilevate in precedenza dalla sonda Cassini nell’Anello E di Saturno non sono il mero prodotto di una lunga esposizione allo spazio, ma sono facilmente reperibili nell’oceano di Encelado.
Nozair Khawaja ha evidenziato che esistono diversi percorsi attraverso i quali queste molecole potrebbero acquisire rilevanza biologica, un fatto che aumenta significativamente la probabilità che la luna sia abitabile. Nonostante ciò, ha aggiunto che l’eventuale mancata scoperta di vita su Encelado rappresenterebbe comunque una scoperta enorme, poiché solleverebbe “seri interrogativi sul perché la vita non sia presente in un ambiente del genere quando ci sono tutte le condizioni giuste.
Obiettivi scientifici e rilevanza astrobiologica
L’Agenzia Spaziale Europea (ESA) sta attivamente elaborando i piani per una missione ambiziosa e di fondamentale importanza astrobiologica: far atterrare una sonda sul polo sud di Encelado, la luna ghiacciata di Saturno. Questa missione non sarebbe un semplice sorvolo, ma mirerebbe alla raccolta diretta di campioni dai pennacchi di geyser di ghiaccio e vapore che fuoriescono dalla superficie, offrendo un’opportunità unica per analizzare in situ il materiale proveniente dall’oceano sub-superficiale della luna.
L’obiettivo primario di questa futura missione risiede nella comprensione approfondita dell’abitabilità di Encelado, considerata una delle migliori candidate nel Sistema Solare per ospitare la vita microbica extraterrestre. Le scoperte fatte dalla missione Cassini hanno confermato l’esistenza di un vasto oceano globale di acqua salata, la presenza di una fonte di energia idrotermale e la disponibilità di molecole organiche essenziali, elementi che, se combinati, soddisfano tutti i requisiti fondamentali per la vita come la conosciamo.
La missione dell’ESA cercherebbe di spingersi oltre, mirando a identificare le biofirme stesse. Raccogliendo direttamente i granelli di ghiaccio espulsi, la sonda potrebbe analizzare con strumenti avanzati le complesse molecole organiche, cercare strutture cellulari o indizi di processi metabolici specifici. Un atterraggio vicino al polo sud, dove si trovano le “strisce di tigre” da cui i pennacchi eruttano, permetterebbe di campionare materiale che ha avuto un’esposizione minima all’ambiente spaziale ostile, garantendo la massima integrità del campione.
Un atterraggio su Encelado, un corpo celeste di dimensioni ridotte e con una gravità superficiale estremamente bassa, pone sfide ingegneristiche notevoli. La sonda non solo dovrebbe essere in grado di effettuare un viaggio interplanetario estremamente lungo e complesso verso il sistema di Saturno, ma dovrebbe anche eseguire un atterraggio morbido e di precisione su una superficie prevalentemente ghiacciata, caratterizzata da una topografia potenzialmente complessa a causa della costante attività geologica.
La navicella dovrebbe essere dotata di strumenti di bordo altamente sensibili e capaci di effettuare analisi chimiche e biologiche con una precisione senza precedenti. I campioni raccolti, che potrebbero essere sia particelle di ghiaccio che vapore condensato, richiederebbero un sistema di campionamento e gestione che prevenga la contaminazione e conservi le delicate biofirme. Inoltre, la sonda dovrà essere progettata per operare in un ambiente con temperature estremamente basse e una significativa schermatura dalla luce solare, potendo fare affidamento solo su generatori termoelettrici a radioisotopi (RTG) o fonti di energia nucleare analoghe per l’alimentazione e il riscaldamento.
Attualmente, l’ESA sta lavorando con l’obiettivo di prevedere l’inizio degli anni ’40 come data di lancio più vicina possibile per questa complessa missione. Questo lungo orizzonte temporale è dettato da diversi fattori critici. Primo, il viaggio verso Saturno richiede molti anni di navigazione e manovre di assistenza gravitazionale. Secondo, la missione necessita di un lungo e rigoroso periodo di sviluppo tecnologico e de-risking per maturare le tecnologie di atterraggio e strumentazione necessarie, che devono superare i limiti delle missioni precedenti.
Infine, la data di lancio ottimale dipende dalle finestre di lancio planetarie, che si aprono solo quando l’allineamento tra la Terra, Saturno e la traiettoria di volo assistita è favorevole, spesso con cadenza di diversi anni. L’ambizione e la natura pionieristica della raccolta di campioni in situ giustificano ampiamente la meticolosa pianificazione richiesta.
Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Nature Astronomy.
