Due nuove pubblicazioni basate sui dati della sonda Cassini della NASA, analizzano la complessa attività chimica sulla superficie della luna di Saturno. Mentre da un lato un tipo di chimica “non biologica” offre una possibile spiegazione, alcuni scienziati credono che le evidenze chimiche osservate possano essere la traccia di forme di vita primitive o precursori di una qualche forma di vita esotica. Secondo una teoria avanzata dagli astrobiologi, le impronte chimiche rilevate soddisfano due condizioni necessarie per ipotizzare forme di vita basate sul metano.
Un risultato chiave viene da un giornale online, della rivista Icarus, che mostra molecole di idrogeno che circolano nell’atmosfera di Titano e scompaiono alla superficie. Un altro giornale online, del Journal of Geophysical Research, mappa la presenza di idrocarburi sulla superficie, notando la quantomai strana mancanza di acetilene.
La mancanza di acetilene è importante in quanto, per una vita basata sul metano, sarebbe un’importante fonte di energia. Chris McKay, uno astrobiologo della NASA Ames Research Center, Moffett Field, in California, ha infatti proposto una serie di condizioni necessarie per questo tipo di vita a base di metano su Titano nel 2005.
Un’interpretazione della mancanza di acetilene è che l’idrocarburo venga consumato come alimento. Ma lo stesso McKay afferma che il flusso di idrogeno osservato è ancor più importante in quanto tutti i meccanismi ipotizzati coinvolgono il consumo di idrogeno.
“Abbiamo suggerito il consumo di idrogeno perché è il gas più ovvio da consumare sulla superficie di Titano, così come avviene per l’ossigeno sulla Terra”, ha detto McKay. “Se questi segni si rilevano essere tracce di una qualche forma di vita, sarebbe doppiamente emozionante perché rappresenterebbe oltretutto un secondo tipo di vita, che diversamente dal nostro pianeta sarebbe indipendente dall’acqua per la sua esistenza”.
Ad oggi le forme di vita basate sul metano sono solo un’ipotesi. Gli scienziati non hanno mai trovato forme di vita del genere anche se vi sono sulla Terra microbi a base di acqua, che prosperano nel metano o lo generano come prodotto di scarto. Su Titano, dove le temperature sono di circa 90 gradi Kelvin (-183 °C), un organismo a base di metano dovrebbe utilizzare una sostanza che si mantiene liquida a quelle temperature. L’acqua a -180°C è naturalmente sotto forma di ghiaccio, non può pertanto sostenere la vita come noi la conosciamo.
L’elenco dei possibili liquidi sostitutivi non è molto ampia: il metano liquido e le molecole correlate come etano. Mentre oggi sappiamo che l’acqua è considerata necessaria per la vita (almeno per quella simile alla nostra), vi sono moltissime pubblicazioni scientifiche che discutono sul fatto che questo potrebbe non essere un requisito così rigoroso.
Il fatto che su Titano l’idrogeno sia osservato in atmosfera e scompaia in superficie può essere una prova dell’esistenza di forme di vita esotiche, ma allo stato attuale non se ne può avere certezza. ha detto Darrell Strobel, scienziato della missione Cassini presso la Johns Hopkins University a Baltimora, Maryland, autore (VERIFICARE) della pubblizazione su Icarus.
Strobel, che studia l’alta atmosfera di Titano e Saturno, in questo nuovo lavoro ha analizzato i dati della sonda Cassini provenienti dallo spettrometro infrarosso e dallo spettrometro di massa.
Il lavoro pubblicato descrive le densità di idrogeno in differenti zone dell’atmosfera e della superficie. Alcuni modelli precedenti avevano predetto che le molecole di idrogeno, come sottoprodotto della luce solare ultravioletta che spezza le molecole di acetilene e le molecole di metano in atmosfera, dovrebbero essere distribuite equamente in tutti gli strati atmosferici.
Strobel, invece, ha trovato una disparità nella densità di idrogeno che induce un flusso di molecole verso la superficie pari a circa 10.000 trilioni di trilioni di molecole al secondo.
Questo è all’incirca lo stesso tasso di perdita di molecole di idrogeno dagli strati alti dell’atmosfera verso lo spazio.
Strobel ha affermato: “Non mi aspettavo questo risultato, in quanto l’idrogeno molecolare è estremamente inerte da un punto di vista chimico”.
La superficie di Titano è così fredda che deve essere necessariamente coinvolto un catalizzatore per convertire le molecole di idrogeno e acetilene in metano. La barriera di energia necessaria da superare dovrebbe coinvolgere un qualche minerale sconosciuto che agisce da catalizzatore.
La mappatura di idrocarburi, condotta da Roger Clarck, uno scienziato del team Cassini, del U.S. Geological Survey di Denver, sta analizzando i dati spettrometrici nel visibile e nell’infrarosso. Gli scienziati, in questo caso, si aspettavano che le interazioni della radiazione solare con le sostanze chimiche presenti in atmosfera producessero acetilene che andava ad arricchire la superficie del satellite. Ma i dati di Cassini non hanno trovato presenza di questa sostanza in superficie.
In aggiunta, lo spettrometro della sonda ha evidenziato l’assenza di acqua ghiacciata e la presenza di benzene e un altro materiale, che appare essere un composto organico per il quale non è ancora stata possibile l’identificazione.
“La chimica dell’atmosfera di Titano sforna in continuazione composti organici che piovono sulla superficie, così velocemente che, insieme ai “fiumi” di metano ed etano liquidi lavano la superficie e coprono l’eventuale presenza di ghiaccio di acqua. Tutto ciò sta avvenendo proprio ora e dimostra come il satellite sia vivo e chimicamente dinamico”, ha detto Clark.
L’assenza di acetilene in superficie può benissimo trovare una spiegazione non biologica, ha dichiarato Mark Allen, Principal Investigator nel team del NASA Astrobiology Institute Titan.
Allen, che lavora presso il Jet Propulsion Laboratory (JPL) di Pasadena, dichiara che una possibile spiegazione possa essere trovata nella luce solare o nei raggi cosmici che trasformano l’aerosol di acetiene in atmosfera in molecole più complesse che cadono a terra e tra le quali la firma dell’acetilene non è più rilevabile.
“Il conservatorismo scientifico suggerisce che una spiegazione biologica debba essere ricercata solo come ultima possibilità”, ha affermato Allen. “abbiamo moltissimo lavoro da fare per eslcudere possibili spiegazioni non biologiche. Anche se è più probabile che un processo chimico, senza la presenza di forme di vita, possa in qualche modo spiegare questi risultati, per esempio reazioni che coinvolgono catalizzatori minerali”.
“Questi nuovi risultati sono sorprendenti e davvero molto interessanti”, ha affermato Linda Spilker, scienziato del progetto Cassini al JPL. “Ora Cassini ha molti altri flyby con Titano che potrebbero aiutarci a risolvere l’enigma di quanto sta accadendo in superficie”.
