Utilizzando nuovi modelli geochimici, Gli scienziati SwRI hanno scoperto che la CO 2 nell'oceano di Encelado può essere controllato da reazioni chimiche sul fondo del mare. Integrando questa scoperta con precedenti scoperte di H 2 e la silice suggerisce ambienti geochimicamente diversi nel nucleo roccioso. Questa diversità ha il potenziale per creare fonti di energia che potrebbero sostenere la vita. Credito:NASA/JPL-Caltech
Un team del Southwest Research Institute ha sviluppato un nuovo modello geochimico che rivela che l'anidride carbonica (CO 2 ) dall'interno di Encelado, una luna oceanica di Saturno, può essere controllato da reazioni chimiche sul suo fondo marino. Lo studio del pennacchio di gas e degli spruzzi marini ghiacciati rilasciati attraverso le crepe nella superficie ghiacciata della luna suggerisce un interno più complesso di quanto si pensasse in precedenza.
"Comprendendo la composizione del pennacchio, possiamo imparare com'è l'oceano, come deve essere così e se fornisce ambienti in cui la vita come la conosciamo potrebbe sopravvivere, " ha detto il dottor Christopher Glein di SwRI, autore principale di un articolo in Lettere di ricerca geofisica delineando la ricerca. "Abbiamo ideato una nuova tecnica per analizzare la composizione del pennacchio per stimare la concentrazione di CO . disciolta 2 nell'oceano. Ciò ha consentito alla modellazione di sondare processi interni più profondi".
L'analisi dei dati di spettrometria di massa dalla sonda spaziale Cassini della NASA indica che l'abbondanza di CO 2 è meglio spiegato dalle reazioni geochimiche tra il nucleo roccioso della luna e l'acqua liquida dal suo oceano sotto la superficie. Integrando queste informazioni con precedenti scoperte di silice e idrogeno molecolare (H 2 ) indica una più complessa, nucleo geochimicamente diversificato.
"Sulla base dei nostri risultati, Encelado sembra dimostrare un massiccio esperimento di sequestro del carbonio, "Glein ha detto. "Sulla Terra, gli scienziati del clima stanno esplorando se un processo simile può essere utilizzato per mitigare le emissioni industriali di CO 2 . Utilizzando due diversi set di dati, abbiamo ricavato CO 2 intervalli di concentrazione che sono intriganti simili a quelli che ci si aspetterebbe dalla dissoluzione e dalla formazione di alcune miscele di minerali contenenti silicio e carbonio sul fondo del mare".
Un altro fenomeno che contribuisce a questa complessità è la probabile presenza di bocche idrotermali all'interno di Encelado. Sul fondo dell'oceano terrestre, le bocche idrotermali emettono caldo, ricco di energia, fluidi carichi di minerali che consentono a ecosistemi unici brulicanti di creature insolite di prosperare.
"L'interfaccia dinamica di un nucleo complesso e l'acqua di mare potrebbero potenzialmente creare fonti di energia che potrebbero supportare la vita, " ha detto il dottor Hunter Waite di SwRI, ricercatore principale dello Spettrometro di Massa Ion Neutrale (INMS) di Cassini. "Anche se non abbiamo trovato prove della presenza di vita microbica nell'oceano di Encelado, la crescente evidenza di squilibrio chimico offre un suggerimento allettante che potrebbero esistere condizioni abitabili sotto la crosta ghiacciata della luna".
La comunità scientifica continua a raccogliere i frutti del sorvolo ravvicinato di Cassini su Encelado il 28 ottobre. 2015, prima della fine della missione. INMS ha rilevato H 2 mentre l'astronave volava attraverso il pennacchio, e un altro strumento aveva precedentemente rilevato minuscole particelle di silice, due sostanze chimiche che sono considerate marcatori per i processi idrotermali.
"Fonti distinte di CO . osservata 2 , silice e H 2 implicano ambienti mineralogicamente e termicamente diversi in un nucleo roccioso eterogeneo, "Glein ha detto. "Suggeriamo che il nucleo sia composto da uno strato superiore carbonato e un interno serpentinizzato." I carbonati si verificano comunemente come rocce sedimentarie come il calcare sulla Terra, mentre i minerali serpentini sono formati da rocce ignee del fondo marino ricche di magnesio e ferro.
Si propone che l'ossidazione idrotermale del ferro ridotto in profondità nel nucleo crei H 2 , mentre l'attività idrotermale che interseca rocce carbonatiche contenenti quarzo produce fluidi ricchi di silice. Tali rocce hanno anche il potenziale per influenzare la CO 2 chimica dell'oceano tramite reazioni a bassa temperatura che coinvolgono silicati e carbonati sul fondo del mare.
"Le implicazioni per una possibile vita consentita da una struttura centrale eterogenea sono intriganti, " ha detto Glein. "Questo modello potrebbe spiegare come la differenziazione planetaria e i processi di alterazione creano gradienti chimici (di energia) necessari per la vita nel sottosuolo".
