Le ricerche hanno dimostrato che queste molecole organiche sono capaci di sopportare la radiazione subito sotto il ghiaccio, rendendole accessibili per future missioni robotiche senza la necessità di perforazioni profonde. Europa ed Encelado presentano oceani sotto la loro crosta ghiacciata e, secondo gli esperimenti della NASA, se questi oceani ospitassero forme di vita, le firme di questa vita sotto forma di molecole organiche potrebbero sopravvivere appena sotto il ghiaccio superficiale nonostante l’intensa radiazione.
Alexander Pavlov del Goddard Space Flight Center della NASA in Maryland, autore principale dello studio pubblicato sulla rivista Astrobiology, ha specificato che la profondità di campionamento “sicura” per gli aminoacidi su Europa è di quasi 20 centimetri nelle alte latitudini dell’emisfero opposto alla direzione del movimento di Europa attorno a Giove, in aree poco disturbate dagli impatti meteoritici. Per Encelado, il campionamento del sottosuolo non è necessario per il rilevamento degli aminoacidi: queste molecole sopravvivono alla radiolisi in qualsiasi punto della superficie di Encelado a meno di qualche millimetro dalla superficie.
Le superfici gelide di questi satelliti quasi privi di atmosfera sono probabilmente inabitabili a causa della radiazione proveniente sia dalle particelle ad alta velocità intrappolate nei campi magnetici dei loro pianeti ospitanti sia da eventi potenti nello spazio profondo, come le stelle che esplodono. Tuttavia, entrambi hanno oceani sotto le loro superfici ghiacciate che sono riscaldati dalle maree dovute all’attrazione gravitazionale del pianeta ospite e dei satelliti vicini. Questi oceani sotterranei potrebbero ospitare vita se dispongono di altre necessità, come una fonte di energia e gli elementi e composti usati nelle molecole biologiche.
Per valutare la sopravvivenza degli aminoacidi su questi mondi, il team ha mescolato campioni di aminoacidi con ghiaccio raffreddato a circa -196 gradi Celsius in fiale sigillate e prive d’aria e li ha bombardati con raggi gamma, un tipo di luce ad alta energia, a varie dosi. Poiché gli oceani potrebbero ospitare vita microscopica, hanno anche testato la sopravvivenza degli aminoacidi in batteri morti nel ghiaccio. Infine, hanno testato campioni di aminoacidi nel ghiaccio mescolato con polvere di silicato per considerare la possibile miscelazione di materiale proveniente da meteoriti o dall’interno con il ghiaccio superficiale.
I risultati degli esperimenti hanno fornito dati cruciali per determinare i tassi di degradazione degli aminoacidi, chiamati costanti di radiolisi. Con questi dati, il team ha utilizzato l’età della superficie ghiacciata e l’ambiente di radiazione su Europa ed Encelado per calcolare la profondità di perforazione e le località dove il 10 percento degli aminoacidi sopravviverebbe alla distruzione radiolitica.
Sebbene gli esperimenti per testare la sopravvivenza degli aminoacidi nel ghiaccio siano stati condotti in precedenza, questo è il primo a utilizzare dosi di radiazione più basse che non disintegrano completamente gli aminoacidi, poiché anche solo alterarli o degradarli è sufficiente per rendere impossibile determinare se sono potenziali segni di vita. Questo è anche il primo esperimento che utilizza le condizioni di Europa/Encelado per valutare la sopravvivenza di questi composti in microorganismi e il primo a testare la sopravvivenza degli aminoacidi mescolati con polvere.
Il team ha scoperto che gli aminoacidi si degradano più rapidamente quando mescolati con polvere, ma più lentamente quando provengono da microorganismi.