Uno studio condotto dall'astrobiologa occidentale Catherine Neish mostra che l'oceano sotterraneo di Titano, la più grande luna di Saturno, è molto probabilmente un ambiente non abitabile, il che significa che ogni speranza di trovare vita nel mondo ghiacciato è morta nell'acqua.

Questa scoperta significa che è molto meno probabile che gli scienziati spaziali e gli astronauti trovino la vita nel sistema solare esterno, dove si trovano i quattro pianeti "giganti":Giove, Saturno, Urano e Nettuno.

"Sfortunatamente, ora dovremo essere un po' meno ottimisti quando cerchiamo forme di vita extraterrestri all'interno del nostro sistema solare", ha detto Neish, professore di scienze della Terra. "La comunità scientifica è molto entusiasta della scoperta della vita nei mondi ghiacciati del sistema solare esterno, e questa scoperta suggerisce che potrebbe essere meno probabile di quanto pensassimo in precedenza."

L’identificazione della vita nel sistema solare esterno è un’area di notevole interesse per scienziati planetari, astronomi e agenzie spaziali governative come la NASA, soprattutto perché si ritiene che molte lune ghiacciate dei pianeti giganti abbiano grandi oceani sotterranei di acqua liquida. Si pensa che Titano, ad esempio, abbia un oceano sotto la sua superficie ghiacciata che è più di 12 volte il volume degli oceani terrestri.

"La vita come la conosciamo qui sulla Terra ha bisogno dell'acqua come solvente, quindi i pianeti e le lune con molta acqua sono interessanti quando si cerca vita extraterrestre", ha detto Neish, membro del Western Institute for Earth and Space Exploration.

Nello studio, pubblicato sulla rivista Astrobiology , Neish e i suoi collaboratori hanno tentato di quantificare la quantità di molecole organiche che potrebbero essere trasferite dalla superficie ricca di sostanza organica di Titano al suo oceano sotterraneo, utilizzando i dati dei crateri da impatto.

Le comete che hanno colpito Titano nel corso della sua storia hanno sciolto la superficie ghiacciata della luna, creando pozze di acqua liquida che si sono mescolate con le sostanze organiche superficiali. Lo scioglimento risultante è più denso della crosta ghiacciata, quindi l'acqua più pesante affonda attraverso il ghiaccio, forse fino all'oceano sotterraneo di Titano.

Utilizzando i tassi di impatto presunti sulla superficie di Titano, Neish e i suoi collaboratori hanno determinato quante comete di diverse dimensioni avrebbero colpito Titano ogni anno nel corso della sua storia. Ciò ha permesso ai ricercatori di prevedere la portata dell'acqua che trasporta le sostanze organiche che viaggiano dalla superficie di Titano al suo interno.

Neish e il team hanno scoperto che il peso delle sostanze organiche trasferite in questo modo è piuttosto piccolo, non superiore a 7.500 kg/anno di glicina, l'amminoacido più semplice che costituisce le proteine ​​nella vita. Si tratta all'incirca della stessa massa di un elefante africano maschio. (Tutte le biomolecole, come la glicina, utilizzano il carbonio, un elemento, come spina dorsale della loro struttura molecolare.)

"Un elefante all'anno di glicina in un oceano 12 volte il volume degli oceani terrestri non è sufficiente a sostenere la vita", ha detto Neish. "In passato, le persone spesso davano per scontato che l'acqua fosse uguale alla vita, ma trascuravano il fatto che la vita ha bisogno di altri elementi, in particolare del carbonio."

Altri mondi ghiacciati (come le lune di Giove Europa e Ganimede e la luna di Saturno Encelado) non hanno quasi carbonio sulla loro superficie, e non è chiaro quanto potrebbe provenire dai loro interni. Titano è la luna ghiacciata più ricca di materiale organico del sistema solare, quindi se il suo oceano sotterraneo non è abitabile, non è di buon auspicio per l'abitabilità di altri mondi ghiacciati conosciuti.

"Questo lavoro dimostra che è molto difficile trasferire il carbonio dalla superficie di Titano al suo oceano sotterraneo:in pratica, è difficile avere sia l'acqua che il carbonio necessari per la vita nello stesso posto", ha affermato Neish.

Volo della libellula

Nonostante la scoperta, c'è ancora molto da imparare su Titano e, per Neish, la grande domanda è:di cosa è fatto?

Neish è un co-investigatore del progetto Dragonfly della NASA, una missione spaziale pianificata per il 2028 per inviare un velivolo robotico (drone) sulla superficie di Titano per studiare la sua chimica prebiotica, o come i composti organici si sono formati e auto-organizzati per l'origine della vita. sulla Terra e oltre.

"È quasi impossibile determinare la composizione della superficie ricca di sostanze organiche di Titano osservandola con un telescopio attraverso la sua atmosfera ricca di sostanze organiche", ha affermato Neish. "Dobbiamo atterrare lì e campionare la superficie per determinarne la composizione."

Ad oggi, solo la missione spaziale internazionale Cassini-Huygens del 2005 è riuscita a far atterrare con successo una sonda robotica su Titano per analizzare campioni. Rimane il primo veicolo spaziale ad atterrare su Titano e l'atterraggio più lontano dalla Terra che un veicolo spaziale abbia mai effettuato.

"Anche se l'oceano sotterraneo non è abitabile, possiamo imparare molto sulla chimica prebiotica su Titano e sulla Terra, studiando le reazioni sulla superficie di Titano", ha detto Neish. "Ci piacerebbe davvero sapere se lì si verificano reazioni interessanti, soprattutto dove le molecole organiche si mescolano con l'acqua liquida generata negli impatti."

Quando Neish ha iniziato il suo ultimo studio, era preoccupata che avrebbe avuto un impatto negativo sulla missione Dragonfly, ma in realtà ha sollevato ancora più domande.

"Se tutto lo scioglimento prodotto dagli impatti affondasse nella crosta di ghiaccio, non avremmo campioni vicino alla superficie dove acqua e sostanze organiche si sono mescolate. Queste sono regioni in cui Dragonfly potrebbe cercare i prodotti di quelle reazioni prebiotiche, insegnandoci come funziona la vita. potrebbero sorgere su pianeti diversi", ha detto Neish.

"I risultati di questo studio sono ancora più pessimistici di quanto pensassi per quanto riguarda l'abitabilità dell'oceano superficiale di Titano, ma significa anche che esistono ambienti prebiotici più interessanti vicino alla superficie di Titano, dove possiamo campionarli con gli strumenti di Dragonfly."

Ulteriori informazioni: Catherine Neish et al, Input organico all'oceano sotterraneo di Titano attraverso il cratere da impatto, Astrobiologia (2024). DOI:10.1089/ast.2023.0055

Informazioni sul giornale: Astrobiologia

Fornito dall'Università dell'Ontario Occidentale