La ricerca di vita extraterrestre è da sempre uno degli argomenti più affascinanti e dibattuti nel campo dell’astrobiologia e dell’esplorazione spaziale. In particolare, gli scienziati hanno rivolto la loro attenzione verso i corpi celesti del nostro Sistema Solare che presentano la presenza di acqua, elemento fondamentale per la vita così come la conosciamo. Tra questi, Titano, il più grande satellite naturale di Saturno, ha suscitato grande interesse per il suo oceano sotterraneo, nascosto sotto una spessa crosta di ghiaccio.
Un ambiente inospitale per la vita
Recenti studi condotti dall’astrobiologa Catherine Neish dell’Università Western hanno però gettato un’ombra sulle speranze di trovare forme di vita su Titano. Le ricerche indicano che l’oceano sotterraneo di Titano potrebbe non essere abitabile, a causa della scarsa presenza di aminoacidi, elementi chiave per lo sviluppo della vita. Questa scoperta riduce notevolmente le possibilità di trovare vita nel Sistema Solare esterno, dove si trovano i quattro pianeti giganti: Giove, Saturno, Urano e Nettuno.
La comunità scientifica, che finora si era mostrata ottimista riguardo alla possibilità di scoprire forme di vita nei mondi ghiacciati del Sistema Solare esterno, deve ora affrontare questa nuova realtà con un approccio più cauto. “Purtroppo, dovremo essere un po’ meno ottimisti quando cerchiamo forme di vita extraterrestri all’interno del nostro Sistema Solare”, ha dichiarato Neish, professore di scienze della Terra.
L’impatto sulla ricerca di vita extraterrestre
La ricerca di vita nel Sistema Solare esterno è un’area di grande interesse per scienziati planetari, astronomi e agenzie spaziali governative come la NASA, soprattutto perché molti satelliti ghiacciati dei pianeti giganti si pensa abbiano vasti oceani sotterranei di acqua liquida. Titano, ad esempio, si ritiene abbia un oceano sotto la sua superficie ghiacciata che è più di 12 volte il volume degli oceani terrestri.
“La vita così come la conosciamo qui sulla Terra ha bisogno dell’acqua come solvente, quindi i pianeti e le lune con molta acqua sono di interesse quando si cerca la vita extraterrestre”, ha affermato Neish, membro dell’Istituto per l’Esplorazione della Terra e dello Spazio dell’Università 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 sotterraneo, utilizzando dati derivanti dall’impatto dei crateri.
Le comete che hanno colpito Titano nel corso della sua storia hanno fuso la superficie del satellite ghiacciato, creando pozze di acqua liquida che si sono mescolate con gli elementi organici superficiali. Il risultato di questa fusione è più denso della crosta ghiacciata, quindi l’acqua più pesante affonda attraverso il ghiaccio, forse fino all’oceano sotterraneo di Titano.
Utilizzando i tassi di impatto ipotizzati sulla superficie di Titano, Neish e i suoi collaboratori hanno determinato quanti comete di diverse dimensioni avrebbero colpito Titano ogni anno nel corso della sua storia. Questo ha permesso ai ricercatori di prevedere il flusso di acqua che trasporta composti organici che viaggiano dalla superficie di Titano al suo interno.
Neish e il team hanno scoperto che la quantità di composti organici trasferiti in questo modo è piuttosto piccola, non più di 7.500 kg/anno di glicina – l’aminoacido più semplice, che costituisce le proteine nella vita. Questo è approssimativamente la stessa massa di un elefante africano maschio. (Tutte le biomolecole, come la glicina, utilizzano il carbonio – un elemento – come base 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, le persone spesso assumevano che acqua equivalesse a vita, ma trascuravano il fatto che la vita ha bisogno di altri elementi, in particolare il carbonio.”
Altri mondi ghiacciati (come le lune di Giove Europa e Ganimede e la luna di Saturno Encelado) hanno quasi nessun carbonio sulle loro superfici, e non è chiaro quanto potrebbe essere ottenuto dai loro interni. Titano è il satellite ghiacciato più ricco di composti organici nel Sistema Solare, quindi se il suo oceano sotterraneo non è abitabile, non è un buon segno per l’abitabilità degli altri mondi ghiacciati conosciuti.
“Questo lavoro mostra che è molto difficile trasferire il carbonio sulla superficie di Titano al suo oceano sotterraneo – fondamentalmente, è difficile avere sia l’acqua che il carbonio necessari per la vita nello stesso posto”, ha detto Neish.
Il volo della Dragonfly
Nonostante la scoperta, c’è ancora molto da imparare su Titano, e per Neish, la grande domanda è: di cosa è fatto?
Neish è co-investigatore del progetto NASA Dragonfly, una missione spaziale prevista per il 2028 che prevede di inviare un velivolo robotico (drone) sulla superficie di Titano per studiare la sua chimica prebiotica, ovvero come i composti organici si sono formati e auto-organizzati 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. ”Dobbiamo atterrare lì e campionare la superficie per determinarne la composizione.”
Finora, solo la missione spaziale internazionale Cassini-Huygens nel 2005 è riuscita a far atterrare con successo una sonda robotica su Titano per analizzare i campioni. Rimane la prima navicella spaziale ad atterrare su Titano e l’atterraggio più lontano dalla Terra che una navicella spaziale abbia mai compiuto.
“Anche se l’oceano sotterraneo non è abitabile, possiamo imparare molto sulla chimica prebiotica su Titano, e sulla Terra, studiando le reazioni sulla superficie di Titano”, ha detto Neish. “Vorremmo davvero sapere se ci sono reazioni interessanti lì, soprattutto dove le molecole organiche si mescolano con l’acqua liquida generata negli impatti.”
Quando Neish ha iniziato il suo ultimo studio, era preoccupata che potesse avere un impatto negativo sulla missione Dragonfly, ma in realtà ha portato a ancora più domande.
“Se tutto il materiale fuso prodotto dagli impatti affonda nella crosta di ghiaccio, non avremmo campioni vicino alla superficie dove l’acqua e i composti organici si sono mescolati. Queste sono regioni dove Dragonfly potrebbe cercare i prodotti di quelle reazioni prebiotiche, insegnandoci come la vita può sorgere su diversi pianeti”, ha detto Neish.
“I risultati di questo studio sono ancora più pessimisti di quanto mi rendessi conto riguardo all’abitabilità dell’oceano superficiale di Titano, ma significa anche che esistono ambienti prebiotici più interessanti vicino alla superficie di Titano, dove possiamo campionarli con gli strumenti su Dragonfly.”
Riferimento: “Organic Input to Titan’s Subsurface Ocean Through Impact Cratering” di Catherine Neish, Michael J. Malaska, Christophe Sotin, Rosaly M.C. Lopes, Conor A. Nixon, Antonin Affholder, Audrey Chatain, Charles Cockell, Kendra K. Farnsworth, Peter M. Higgins, Kelly E. Miller e Krista M. Soderlund, 2 febbraio 2024, Astrobiology.
