Struttura interna di Encelado basata sui dati della sonda Cassini. Crediti: Nasa/Jpl-Caltech

Tra i numerosi satelliti naturali di Saturno, uno spicca fra gli altri in quanto sembra avere gli ingredienti per supportare la vita così come la conosciamo. La luna Encelado, di 500 chilometri di diametro, ospita infatti un oceano d’acqua liquida sotto la sua crosta ghiacciata, che si estende per l’intera superficie della luna.

Una serie di geyser al polo sud del satellite proiettano nello spazio gas e granuli di ghiaccio formati a partire dall’acqua dell’oceano. Questo fenomeno, noto come criovulcanismo, ha fornito un elemento chiave di conoscenza per quell’oceano, altrimenti inaccessibile.

Dal 2004 al 2017, la sonda Cassini ha studiato Saturno, i suoi anelli e i suoi satelliti principali, compreso Encelado, producendo risultati spettacolari. I progettisti di Cassini non prevedevano di analizzare i granuli di ghiaccio che Encelado stava emettendo attivamente, ma avevano comunque incluso un analizzatore di polveri nell’equipaggiamento della sonda. Questo strumento è riuscito a misurare individualmente i granuli di ghiaccio emessi e ha fornito ai ricercatori informazioni sulla composizione dell’oceano, nascosto sotto decine di chilometri di crosta ghiacciata.

Possibile schema per il criovulcanismo di Encelado. Crediti: Nasa/Jpl/Space Science Institute

Il nucleo roccioso di Encelado probabilmente interagisce con l’oceano d’acqua attraverso bocche idrotermali, sorgenti calde sgorganti sul fondo dell’oceano, che sulle Terra potrebbero essere state il luogo dove si sono sviluppati i primi mattoni della vita.

Anche una luna di Giove, Europa, possiede un oceano che si estende sotto la sua crosta ghiacciata. I granuli di ghiaccio galleggiano sopra la superficie, e alcuni scienziati pensano che Europa possa persino avere geyser che sparano granuli nello spazio, come Encelado.

Nell’entusiasmante ipotesi che in questi oceani siano presenti forme di vita, come i batteri, gli scienziati si chiedono se sarebbe tecnicamente possibile trovarne le tracce nei grani di ghiaccio provenienti dalle profondità marine delle due lune ghiacciate.

Fabian Klenner, planetologo e astrobiologo all’Università di Washington, ha guidato uno studio, pubblicato il mese scorso su Science Advances, che indaga la possibilità per una futura missione di individuare materiale cellulare all’interno di singoli grani di ghiaccio di Encelado e di Europa.

Fabian Klenner, University of Washington

La conclusione è che l’impronta spettrometrica dei batteri eventualmente presenti sarebbe chiaramente identificabile, anche se un granulo di ghiaccio contenesse pochissima sostanza organica, molto meno di una singola cellula.

Inoltre, lo studio dimostra il vantaggio delle analisi dei singoli grani di ghiaccio rispetto a quelle su un campione diluito proveniente da un pennacchio eterogeneo.

«Come quelli sulla Terra, l’oceano di Encelado contiene sale, principalmente cloruro di sodio, il comune sale da tavola», spiega Klenner in un articolo pubblicato su The Conversation. «L’oceano contiene anche vari composti a base di carbonio ed è soggetto a un processo chiamato riscaldamento mareale che genera energia all’interno del satellite. Acqua liquida, chimica a base di carbonio ed energia sono tutti ingredienti chiave per la vita».

Nel 2023, Klenner è stato fra gli autori di uno studio che ha trovato fosfati di sodio nei granuli di ghiaccio provenienti dall’oceano di Encelado. Il fosfato, una forma del fosforo, è un elemento chiave per tutta la vita sulla Terra. Fa parte del Dna, delle membrane cellulari e delle ossa. È stata la prima volta che i ricercatori hanno rilevato questo composto in un oceano d’acqua extraterrestre.

Le lune ghiacciate di Giove e Saturno risultano dunque di particolare interesse per Nasa ed Esa, che hanno già in cantiere o hanno pianificato missione spaziali verso tali obbiettivi. In particolare, la missione Europa Clipper della Nasa è programmata per il lancio nell’ottobre 2024 e l’arrivo a Giove nell’aprile 2030.

Lo strumento Suda, SUrface Dust Analyzer, della missione Nasa Europa Clipper. Crediti: Nasa/Cu Boulder/Glenn Asakawa

Uno dei due spettrometri di massa di cui è dotata Europa Clipper, il Surface Dust Analyzer, è progettato per l’analisi di singoli granuli di ghiaccio.

Secondo Klenner, che è affiliato alla missione proprio per tale spettrometro, il nuovo studio dimostra che questo strumento sarà in grado di individuare anche frazioni minime di una cellula batterica, se presenti in pochi granuli di ghiaccio emessi.

«Con i piani a breve termine di queste agenzie spaziali e i risultati del nostro studio, le prospettive delle future missioni spaziali su Encelado o Europa sono decisamente entusiasmanti», conclude Klenner. «Ora sappiamo che con strumentazioni attuali e future gli scienziati dovrebbero essere in grado di scoprire se c’è vita su una di queste due lune».

Per saperne di più:

• Leggi su Science Advances lo studio “How to identify cell material in a single ice grain emitted from Enceladus or Europa”, di Fabian Klenner, Janine Bönigk, Maryse Napoleoni, Jon Hillier, Nozair Khawaja, Karen Olsson- Francis, Morgan L. Cable, Michael J. Malaska, Sascha Kempf, Bernd Abel e Frank Postberg