I dati della sonda spaziale internazionale Cassini hanno rivelato complesse molecole organiche originate dalla luna ghiacciata di Saturno Encelado, rafforzando l'idea che questo mondo oceanico ospita condizioni adatte alla vita.

Si sapeva molto poco di Encelado prima del 2005, l'anno in cui Cassini si avvicinò per la prima volta. Da allora, è diventata una continua fonte di sorprese, con i segreti che ancora vengono rivelati anche adesso, dopo la fine della missione.

Durante l'incredibile carriera della navicella spaziale, gli scienziati hanno scoperto che Encelado di 500 km di diametro ha un enorme oceano sotto la superficie nascosto sotto una spessa crosta ghiacciata, con prove che indicano potenti bocche idrotermali sul fondo del mare che mescolano materiale dall'acqua piena della luna, nucleo poroso con l'acqua dell'oceano.

Hanno rilevato potenti geyser che rilasciano una miscela di vapore acqueo e granelli di ghiaccio dagli oceani nello spazio attraverso fessure - soprannominate "strisce di tigre" - nel guscio ghiacciato della luna, fornendo materiale per uno degli anelli di Saturno.

Ora, un team guidato da Frank Postberg e Nozair Khawaja dell'Università di Heidelberg, Germania, ha identificato frammenti di grandi molecole organiche in questi granelli di ghiaccio espulsi. I risultati sono pubblicati oggi in Natura .

"È il primo rilevamento in assoluto di sostanze organiche complesse provenienti da un mondo acquatico extraterrestre, "dice Franco.

"Abbiamo trovato grandi frammenti molecolari che mostrano strutture tipiche di molecole organiche molto complesse, " aggiunge Nozair. "Queste enormi molecole contengono una complessa rete spesso costituita da centinaia di atomi di carbonio, idrogeno, ossigeno e probabilmente azoto che formano sottostrutture a forma di anello e a catena".

I frammenti, fino a 200 unità di massa molecolare, vengono creati quando i granelli di ghiaccio colpiscono lo strumento di analisi della polvere su Cassini a una velocità di circa 30 000 chilometri all'ora, ma i ricercatori ritengono che, prima della collisione, i grani contengono l'originale, molecole ancora più grandi, che potrebbe avere pesi molecolari di migliaia di unità di massa atomica.

Gli scienziati calcolano la massa molecolare, o peso, come somma dei pesi dei singoli atomi contenuti nella molecola. In precedenza, Cassini aveva rilevato solo molecole organiche leggere su Encelado che erano molto più piccole dei frammenti trovati più di recente.

Molecole così grandi possono essere create solo da processi chimici complessi, compresi quelli legati alla vita. In alternativa, potrebbero provenire da materiale primordiale come si trova in alcuni meteoriti o, più probabilmente, essere generato dall'attività idrotermale.

"Secondo me i frammenti che abbiamo trovato sono di origine idrotermale, essendo stato elaborato all'interno del nucleo idrotermicamente attivo di Encelado:nelle alte pressioni e nelle temperature calde che ci aspettiamo lì, è possibile che si formino molecole organiche complesse, "dice Franco.

Simulazioni recenti mostrano che il calore sufficiente per alimentare l'attività idrotermale per decine di milioni di anni potrebbe essere generato dall'attrito delle maree se la luna ha un nucleo poroso con l'acqua dell'oceano che lo attraversa.

Seguendo questo scenario, il materiale organico viene iniettato nell'oceano da bocche idrotermali sul fondo dell'oceano di Encelado – qualcosa di simile ai siti idrotermali che si trovano sul fondo degli oceani sulla Terra, che sono uno dei possibili ambienti che gli scienziati indagano per l'emergere della vita sul nostro pianeta.

Negli oceani della Terra, le sostanze organiche provenienti da acque più profonde possono accumularsi efficacemente sulle pareti delle bolle d'aria che salgono, trasportandoli in superficie dove vengono dispersi insieme agli spruzzi del mare quando la bolla scoppia.

Gli scienziati pensano che un processo simile potrebbe accadere su Encelado. Bolle di gas, salendo attraverso decine di chilometri di oceano, potrebbero sollevare materiale organico dalla profondità dove formano un film sottile che galleggia sulla superficie dell'oceano sotto il guscio ghiacciato.

Quando le bolle scoppiano in superficie aiuta a disperdere parte delle sostanze organiche, insieme a spruzzi di acqua salata dell'oceano. Piccole goccioline del materiale organico disperso si ricoprono di ghiaccio quando il vapore acqueo si congela sulla loro superficie, e insieme allo spruzzo ghiacciato dell'acqua salata dell'oceano, vengono espulsi nei pennacchi e poi rilevati da Cassini.

Questa è la più recente di una lunga serie di scoperte fatte da Cassini che hanno dipinto Encelado come un mondo acquatico potenzialmente abitabile.

Con i soli dati Cassini, però, non è possibile confermare l'esatta origine degli organici ritrovati da cui derivano i frammenti osservati, in quanto la dimensione dei frammenti è al limite massimo rilevabile dagli strumenti.

"Se potessimo visitare di nuovo Encelado, prenderemmo strumenti in grado di vedere le intere molecole, non solo questi frammenti, e questo ci direbbe esattamente cosa sono e come sono stati creati, "dice Franco.

"Sembra che questa luna misteriosa manterrà questo segreto per qualche tempo, ma è alla portata di una futura missione su Encelado per risolvere questa parte del puzzle, " aggiunge Nozair.

Le rivelazioni di Cassini avranno importanti implicazioni anche per le prossime lune JUpiter ICy Explorer dell'ESA, Succo, il cui lancio è previsto nel 2022, con un arrivo al sistema di Giove nel 2029.

Simile a Saturno, Giove ha un complesso sistema di satelliti naturali, con tre dei più grandi – Europa, Ganimede e Callisto - pensavano di avere un oceano sotterraneo.

"Grazie all'esperienza Cassini, sapremo cosa cercare e come studiarlo nel sistema di Giove, "dice Nicola Altobelli, Scienziato del progetto ESA Cassini che è anche responsabile dello sviluppo delle operazioni scientifiche su Juice presso l'ESA.

"Juice continuerà l'esplorazione di mondi potenzialmente abitabili, indagando sulle condizioni in cui potrebbe essere emersa la vita nel nostro Sistema Solare".

"Composti organici macromolecolari dalle profondità di Encelado" di F. Postberg et al, è pubblicato in Natura .