Encelado, un grande laboratorio chimico in orbita intorno a Saturno

Encelado, un grande laboratorio chimico in orbita intorno a Saturno

Encelado è una delle lune più interessanti del sistema solare, sopratutto per gli astrobiologi. Con un diametro di 500 km, Encelado è la sesta luna in ordine di grandezza intorno a Saturno. Una delle sue caratteristiche peculiari è la elevata riflettività superficiale, pari al 99%, dovuta al fatto che la crosta esterna è formata prevalentemente da ghiaccio.

Encelado era rimasto per secoli un mistero e ben poco si sapeva di esso, a parte il fatto che era formato prevalentemente da ghiaccio. Il passaggio ravvicinato delle sonde Voyager 1 e 2 negli anni Ottana hanno chiarito qualche mistero, ma è con la sonda Cassini venticinque anni dopo che abbiamo potuto conoscere meglio quello che si è poi rivelato essere uno straordinario laboratorio chimico.

Encelado, un grande laboratorio chimico in orbita intorno a Saturno
Un dettaglio ad alta risoluzione della superficie ghiacciata di Encelado.

Grazie alle immagini ad alta risoluzione ottenute dalle sonde spaziali, abbiamo scoperto che Encelado è un mondo geologicamente attivo. La crosta ghiacciata è stata rinnovata in più fasi e una parte è sicuramente più giovane di 100 milioni di anni. Sono presenti fessure, canyon, pianure e montagne, e la tettonica a zolle è uno dei principali attori nella modellazione della superficie ghiacciata di questa luna.

Nel polo sud di Encelado, inoltre, è stato scoperto dalla sonda Cassini un pennacchio di gas formato da acqua ghiacciata e altri composti chimici tra i quali azoto, metano e anidride carbonica. Si tratta di un criovulcano, ovvero un vulcano che emette particelle ghiacciate invece che magma. Il criovulcano nell’emisfero sud di Encelado è stato confermato essere la sorgente che mantiene stabile l’anello E di Saturno, esteso circa per un milione di chilometri. Senza la ricarica continua apportata da Encelado, tale anello avrebbe dovuto dissolversi nello spazio, essendo instabile per sua stessa natura.

Encelado, un grande laboratorio chimico in orbita intorno a Saturno
Encelado è la sorgente delle particelle che compongono l’anello E di Saturno.

Gli astronomi non hanno rilevato la presenza di ammoniaca nel getto, la quale potrebbe fungere da semplice anticongelante, quindi la sorgente di questo getto potrebbe essere acqua liquida in una camera pressurizzata sotto la superficie ghiacciata. C’è un problema però. Encelado si trova oltre la linea del ghiaccio, e quindi non dovrebbe avere per nessun motivo acqua liquida. Da dove viene quindi l’energia necessaria a sciogliere il ghiaccio? La teoria più plausibile è quella del riscaldamento mareale. Encelado, come tante altre lune intorno a Giove e Saturno, è in risonanza orbitale con altre lune, in questo caso Dione. L’attrito e le deformazioni generate dalle interazioni gravitazionali sarebbe sufficiente a fornire l’energia necessaria a sciogliere il ghiaccio.

Encelado, un grande laboratorio chimico in orbita intorno a Saturno
Possibile modello dell’origine del criovulcano nell’emisfero sud di Encelado.

Internamente Encelado contiene un nucleo roccioso, composto da ferro e silicati, ed è circondato da un mantello ghiacciato spesso decine di chilometri. Secondo le ultime prove fornite dalla sonda Cassini, sotto il polo sud della luna dovrebbe estendersi un oceano profondo fino a otto chilometri e questo, unito alla presenza di acqua liquida e molecole organiche, potrebbe rappresentare un ambiente molto simile alle bocche idrotermali presenti sul fondo degli oceani terrestri.

Encelado, un grande laboratorio chimico in orbita intorno a Saturno
Possible struttura interna di Encelado.

Recentemente, un team di ricerca del Southwest Research Institute, ha fatto studi approfonditi sulla chimica di Encelado proponendo un nuovo modello geochimico che spiegherebbe la dinamica dell’anidride carbonico presente sulla luna di Saturno. Secondo i dati raccolti dalla sonda Cassini, sarebbe in atto un processo di cattura o sequestro del carbonio, ovvero l’anidride carbonica viene catturata e stoccata all’interno di strutture geologiche. Inoltre, sembra essere sempre più probabile la presenza di bocche idrotermali sul fondo dell’oceano di Encelado. La presenza di silicio, idrogeno, acqua, anidride carbonico, metano, suggerisce la presenza di un ambiente chimicamente variegato, molto simile ad ambienti analoghi sulla Terra dove può svilupparsi e prosperare la vita.

Christopher Glein, uno degli autori dell’articolo, sostiene che:

Sulla base delle nostre scoperte, sembra che Encelado manifesti un processo di cattura e sequestro del carbonio. Sulla Terra, gli scienziati che si occupano di climatologia stanno cercando di capire se un processo del genere possa essere utilizzato per mitigare le emissioni industriali di anidride carbonica. Utilizzando due diversi set di dati, abbiamo derivato intervalli di concentrazione di anidride carbonica che sono curiosamente simili a ciò che ci si aspetterebbe dalla dissoluzione e formazione di determinate miscele di minerali contenenti silicio e carbonio, sul fondo del mare.

Mentre Hunter Waite, principal investigator dello strumento Ion Neutral Mass Spectrometer della sonda Cassini, afferma che:

L’interfaccia dinamica di un nucleo complesso con acqua di mare potrebbe potenzialmente creare fonti di energia in grado di sostenere la vita. Sebbene non abbiamo trovato prove della presenza di vita microbica nell’oceano di Encelado, la crescente evidenza di uno squilibrio chimico suggerisce che potrebbero esistere condizioni abitabili sotto la crosta ghiacciata della luna.

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