C'è stata molta eccitazione quando la NASA ha recentemente rivelato nuovi dettagli sugli oceani che si nascondono sotto la superficie della piccola luna di Saturno Encelado e dell'Europa di Giove.

Perché l'eccitazione? Bene, qui sulla Terra, dove hai l'acqua, energia e nutrienti, hai la vita. Allora perché non vivere su questi altri mondi?

Grazie alle misurazioni effettuate dalla sonda Cassini, sapevamo già che Encelado ha un oceano sepolto in profondità sotto la sua superficie.

Dalla nuova ricerca, pubblicato su Science questo mese, ora sembra molto probabile che alla base di quell'oceano, le bocche idrotermali stanno attivamente vomitando nutrienti ed energia nelle oscure profondità dell'oceano.

Il materiale ventilato guida le reazioni chimiche, nel profondo dell'oceano, rilasciando idrogeno molecolare che alla fine viene portato via dalla luna nei geyser giganti che osserviamo.

Anche la luna ghiacciata di Giove, Europa, è nota da tempo per ospitare un oceano sotto la superficie che contiene più acqua liquida di quella presente sull'intero pianeta Terra.

Come Encelado, si pensa che la base dell'oceano di Europa possa presentare attività idrotermali, e quindi che potrebbe essere un luogo adatto in cui la vita si sviluppa e prospera.

I risultati di questo mese legano Europa ed Encelado più strettamente che mai. Le osservazioni di Europa con il telescopio spaziale Hubble hanno rivelato che due episodi di eruzioni simili a geyser hanno mostrato che l'acqua è stata espulsa a un'altitudine di 50 km sopra la superficie della luna nel 2014, e 100 km nel 2016.

Acqua, acqua ovunque

Quando guardiamo gli altri pianeti non vediamo oceani, niente laghi e niente fiumi.

In passato si tendeva a immaginare che l'acqua fosse una risorsa scarsa e preziosa. Ma mentre impariamo di più sul nostro posto nell'Universo, stiamo diventando sempre più consapevoli che l'acqua è ovunque.

Circa il 75% di tutti gli atomi nella nostra galassia sono idrogeno, ed è l'elemento più comune nell'Universo. L'ossigeno è il terzo elemento più comune nello spazio, sebbene costituisca solo circa l'1% della somma totale di tutti gli atomi che sono là fuori.

Acqua (H ₂ O) è composto da due atomi di idrogeno e un atomo di ossigeno. Quindi non dovrebbe sorprendere che l'acqua sia ovunque, né che abbia giocato un ruolo chiave nella formazione e nell'evoluzione del nostro sistema planetario.

Fammi un pianeta

Quando il nostro Sole si stava formando, i pianeti e altri detriti del sistema solare sono cresciuti intorno ad esso da un disco di polvere, ghiaccio e gas. Il materiale più vicino al proto-Sole era così caldo che solo gli elementi e i composti più refrattari (quelli con i punti di fusione e di ebollizione più alti) erano solidi.

A distanze maggiori, la temperatura era più bassa e più materiale poteva congelare, aggiungendo alla massa di materiale solido che galleggia in quello che è noto come un disco protoplanetario.

Infine, a distanze molte volte più lontane dal Sole che dalla Terra, la temperatura era abbastanza fredda perché l'acqua fosse solida, un punto chiamato "linea del ghiaccio" o "linea della neve". Oltre questo, il ghiaccio d'acqua costituiva la maggior parte del materiale solido. Con materiale più solido, i pianeti lontani crebbero molto più rapidamente dei loro cugini terrestri.

Nel cuore di Saturno, Urano e Nettuno, e probabilmente al centro di Giove, giacciono i semi attorno ai quali si sono raccolte le atmosfere gassose di quei pianeti. Polvere e gas nel disco si sono gradualmente attaccati insieme, crescendo per formare nuclei sempre più grandi.

Infine, è stata raggiunta una massa critica, a quel punto la gravità dei proto-pianeti in crescita potrebbe alimentarsi dal gas intorno a loro nel disco, gonfiandoli nei giganti che vediamo oggi.

Quei nuclei rimangono, colossi di ghiaccio e roccia dieci volte la massa della Terra, avvolto in vaste atmosfere.

Questo porta a una possibilità interessante. Lontano sotto le nuvole di Urano e Nettuno, sembra probabile che temperature e pressioni abbiano permesso al materiale delle anime di differenziarsi, con i materiali più pesanti (i metalli) che sprofondano al centro, essere circondato da un mantello di materiale volatile - principalmente acqua e ammoniaca.

Proprio come il mantello terrestre, quel materiale è probabilmente fuso, non un oceano come lo immaginiamo, ma certamente non difficile, roccia dura.

Detriti ghiacciati nelle profondità del sistema solare

Le grandi quantità di ghiaccio nel giovane sistema solare non sono state tutte divorate dai pianeti giganti. Ciascuno di quei mondi (Giove, Saturno, Urano e Nettuno) è accompagnato da uno sciame di decine di satelliti, di dimensioni variabili da corpi più grandi della nostra Luna a oggetti di pochi metri o pochi chilometri di diametro.

La maggior parte di quelle lune sono più acqua che altro.

Per molti anni, si presumeva che le lune ghiacciate fossero proprio questo:gusci congelati, solido fino al midollo. Ma negli ultimi anni quell'idea è stata gradualmente sostituita da una più recente, paradigma più avvincente. L'acqua sulla superficie di quelle lune è solida, dura come il granito in molti casi. Ma nel profondo, nei loro interni, nascondono oceani sepolti.

Il primo oceano identificato fu quello sotto il ghiaccio della luna di Giove Europa, un mondo grande quanto la nostra Luna. Ma Europa non è sola.

Risultati della sonda Galileo, che ha orbitato attorno a Giove per otto anni tra la fine degli anni '90 e l'inizio degli anni 2000, trovato accenni allettanti che due delle altre grandi lune di Giove, Ganimede e Callisto, può anche ospitare oceani profondamente sepolti.

Poi è arrivata la missione Cassini su Saturno. La luna più grande di Saturno, Titano, ha un'atmosfera densa, e Cassini ha schierato il lander Huygens al suo arrivo nel sistema, paracadutarsi tra le nuvole e vedere cosa si nasconde sotto.

La risposta è laghi, fiumi e pioggia. Ma non acqua liquida. Il ghiaccio sulla superficie gelida di Titano è più duro del granito. Anziché, La superficie di Titano presenta metano ed etano liquidi e grandi, gocce di pioggia di metano che cadono lentamente.

Più recentemente, Le misurazioni di Cassini hanno suggerito che gli oceani di etano e metano su Titano potrebbero non essere l'unico liquido lì. Proprio come Europa, ci sono prove di un oceano di acqua salata sepolto in profondità sotto la superficie della luna.

Lungi dall'acqua liquida che è scarsa oltre la Terra, sta diventando sempre più evidente che potrebbe essere comune in tutto il sistema solare.

Non sono solo le lune nel sistema solare esterno che sembrano ospitare acqua liquida. Recenti ricerche hanno suggerito che il più grande asteroide, Cerere, potrebbe avere proprio un tale oceano, come potrebbe Plutone.

E ci sono ancora milioni di altri corpi ghiacciati là fuori, aspetta solo di essere esplorato.

Acqua nel sistema solare interno

Tutto ciò che ci avvicina a casa, al sistema solare interno. Sappiamo che la Terra ha l'acqua, sebbene sia un mondo molto più arido degli oggetti di cui abbiamo discusso finora.

Questa non è in realtà una sorpresa. La Terra si è formata nella parte calda del disco protoplanetario, in una posizione ben all'interno della "linea della neve". Infatti, l'origine dell'acqua terrestre è stata un enigma per gli astronomi per molti anni.

Sembra molto probabile che l'acqua della Terra sia stata trasportata dai tratti più freddi del sistema solare attraverso impatti, molto probabilmente dai confini esterni della cintura di asteroidi. Quella consegna attraverso il bombardamento avrebbe anche preso di mira Marte e Venere.

Ci sono prove crescenti che sia Marte che Venere una volta avevano oceani molto simili a quelli della Terra, fino a quando i capricci del tempo non hanno avuto il loro tributo.

Nei 4,5 miliardi di anni dalla formazione del sistema solare, il Sole è diventato notevolmente più luminoso. Di conseguenza, Venere divenne sempre più calda finché i suoi oceani non ribollirono, centinaia di milioni di anni fa.

Marte, al contrario, si è gradualmente congelato, perdendo la sua atmosfera sotto l'influenza combinata dell'erosione chimica sulla superficie del pianeta, e l'azione di strippaggio del vento solare e della radiazione. L'acqua è ancora lì, ma non più sotto forma di oceani che circondano i pianeti.

Mondi abitabili

Quindi torniamo in Europa, Titano ed Encelado con i loro oceani sepolti sotto decine o centinaia di chilometri di ghiaccio.

Quei mondi potrebbero essere abitabili? Decisamente. Con ogni anno che passa, raccogliamo sempre più prove che puntano in quella direzione.

Potrebbe esserci vita lì? Ancora, è possibile, ma qui sta il trucco.

Tutte queste località sono proprio a portata di mano, eppure ogni vita su di loro è sepolta così profondamente che non possiamo trovarla. Per farlo saranno quasi certamente necessari lander, perforare il ghiaccio fino agli oceani sottostanti:un compito incredibilmente impegnativo.

Cosa significa questo per la vita altrove? Bene, se il nostro sistema solare ci dice qualcosa, è che il nostro universo è inzuppato d'acqua. Letteralmente, c'è acqua dappertutto. Forse, solo forse, questo è un indizio che potremmo non essere così soli come pensiamo.

Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Conversation. Leggi l'articolo originale.