Aprile 15, 2024

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La luna più grande di Saturno è probabilmente inabitabile

La luna più grande di Saturno è probabilmente inabitabile

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Questa immagine mostra una proiezione piatta (Mercatore) della vista della sonda Huygens della luna di Saturno, Titano, da un'altitudine di 10 km. Le immagini che compongono questa scena sono state scattate il 14 gennaio 2005, utilizzando l'imager/spettroradiometro del lander a bordo della sonda Huygens dell'ESA. La sonda Huygens è stata consegnata su Titano dalla navicella spaziale Cassini, gestita dal Jet Propulsion Laboratory della NASA, a Pasadena, in California. Credito immagine: foto ESA/NASA/JPL/Università dell'Arizona

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Questa immagine mostra una proiezione piatta (Mercatore) della vista della sonda Huygens della luna di Saturno, Titano, da un'altitudine di 10 km. Le immagini che compongono questa scena sono state scattate il 14 gennaio 2005, utilizzando l'imager/spettroradiometro del lander a bordo della sonda Huygens dell'ESA. La sonda Huygens è stata consegnata su Titano dalla navicella spaziale Cassini, gestita dal Jet Propulsion Laboratory della NASA, a Pasadena, in California. Credito immagine: foto ESA/NASA/JPL/Università dell'Arizona

Uno studio condotto dall’astrobiologa occidentale Katherine Nish mostra che l’oceano sotto la superficie di Titano – la luna più grande di Saturno – è probabilmente un ambiente inabitabile, il che significa che ogni speranza di trovare vita sul mondo ghiacciato è morta nell’acqua.

Questa scoperta significa che è improbabile che scienziati spaziali e astronauti trovino vita nel sistema solare esterno, sede dei quattro pianeti “giganti”: Giove, Saturno, Urano e Nettuno.

“Sfortunatamente, ora dovremo essere meno ottimisti nella ricerca di forme di vita extraterrestri nel nostro sistema solare”, ha detto Nish, professore di scienze della Terra. “La comunità scientifica è molto entusiasta della scoperta della vita sui mondi ghiacciati del sistema solare esterno, e questo risultato suggerisce che potrebbe essere meno probabile di quanto supponessimo in precedenza”.

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

“La vita come la conosciamo qui sulla Terra ha bisogno dell'acqua come solvente, quindi i pianeti e le lune che contengono molta acqua sono importanti quando si cerca la vita extraterrestre”, ha detto Nish, membro del Western Institute for Earth and Space Exploration.

Nel Starepubblicato sulla rivista AstrobiologiaUtilizzando i dati provenienti dai crateri da impatto, Nish e i suoi collaboratori hanno cercato di determinare quante molecole organiche potrebbero essere trasportate dalla superficie ricca di sostanza organica di Titano al suo oceano sotterraneo.

Le comete che si sono scontrate con Titano nel corso della sua storia hanno sciolto la superficie ghiacciata della Luna, creando pozze di acqua liquida che si sono mescolate con la materia organica superficiale. Lo scioglimento risultante è più denso della sua crosta ghiacciata, quindi l'acqua più pesante affonda attraverso il ghiaccio, raggiungendo probabilmente l'oceano sotterraneo di Titano.

Utilizzando i tassi di impatto presunti sulla superficie di Titano, Nisch 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 del flusso d'acqua che trasporta materiali organici in movimento dalla superficie di Titano al suo interno.

Nish e il suo team hanno scoperto che il peso della materia organica trasportata in questo modo è molto piccolo, non più di 7.500 kg/anno di glicina, l'amminoacido più semplice, che costituisce le proteine ​​della 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 riempito di glicina in un oceano 12 volte più grande degli oceani terrestri non è sufficiente per sostenere la vita”, ha detto Neesh. “In passato, le persone spesso davano per scontato che l’acqua equivalesse 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 si possa ottenere dal loro interno. Titano è la luna ghiacciata più ricca di materiale organico del sistema solare, quindi se l'oceano sotto la sua superficie è inabitabile, ciò non è di buon auspicio per l'abitabilità di altri mondi ghiacciati conosciuti.

“Questo lavoro dimostra che è molto difficile trasportare il carbonio dalla superficie di Titano al suo oceano sotterraneo, ed è molto difficile che l'acqua e il carbonio necessari alla vita coesistano nello stesso posto”, ha detto Nisch.

Il rendering di un artista mostra il quadricottero Dragonfly che atterra sulla superficie di Titano, la luna di Saturno, apre i suoi rotori e si rialza per scansionare il paesaggio e l'atmosfera. Credito: Steve Gribbin/Johns Hopkins

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Il rendering di un artista mostra il quadricottero Dragonfly che atterra sulla superficie di Titano, la luna di Saturno, apre i suoi rotori e si rialza per scansionare il paesaggio e l'atmosfera. Credito: Steve Gribbin/Johns Hopkins

Volo della libellula

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

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

“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 detto Nish. “Dobbiamo atterrare lì e prelevare campioni della superficie per determinarne la composizione.”

Finora, nel 2005, la missione spaziale internazionale Cassini-Huygens ha fatto atterrare con successo una sonda robotica su Titano per analizzare campioni. Questa rimane la prima navicella spaziale ad atterrare su Titano e l'atterraggio più lontano mai effettuato da un veicolo spaziale dalla Terra.

“Anche se l’oceano sotterraneo non fosse abitabile, possiamo imparare molto sulla chimica della pre-vita su Titano e sulla Terra studiando le interazioni sulla superficie di Titano”, ha detto Nisch. “Ci piacerebbe davvero sapere se lì si verificano interazioni interessanti, soprattutto quando le molecole organiche si mescolano con l’acqua liquida risultante dalle collisioni”.

Credito: Laboratorio di propulsione a getto

Quando Nish iniziò il suo studio finale, era preoccupata che avrebbe avuto un impatto negativo sulla missione Dragonfly, ma in realtà ciò portò ad altre domande.

“Se tutto lo scioglimento degli impatti affondasse nella crosta di ghiaccio, non avremmo campioni vicino alla superficie dove acqua e materia organica si mescolano. Queste sono le aree in cui Dragonfly potrebbe cercare i prodotti di quelle reazioni prebiotiche, insegnandoci ciò che la vita potrebbero essere”, ha detto Nish.: “Potrebbero avere origine su pianeti diversi”.

“I risultati di questo studio sono più pessimistici di quanto pensassi riguardo all'abitabilità dell'oceano superficiale di Titano, ma significano anche che esistono ambienti prebiotici più interessanti vicino alla superficie di Titano, che possiamo campionare utilizzando gli strumenti su Dragonfly.”

maggiori informazioni:
Kathryn Nisch et al., Input organico nell'oceano sotterraneo di Titano attraverso i crateri da impatto, Astrobiologia (2024). doi: 10.1089/ast.2023.0055

Informazioni sulla rivista:
Astrobiologia


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