Titano: ad un passo dalla conferma della vita?

Posted on giugno 6, 2010

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Una recente pubblicazione su Icarus mostrerebbe la scomparsa molecole di idrogeno sulla superficie che scorrono attraverso l’atmosfera di Titano. Un altro articolo sul Journal of Geophysical Research mostra invece le mappe di idrocarburi sulla superficie di Titano scoprendo una mancanza di acetilene.

Questa mancanza di acetilene è importante perché la sostanza chimica sarebbe probabilmente la migliore fonte di energia per una vita a base di metano su Titano, ha detto Chris McKay, un astrobiologo del NASA Ames Research Center, Moffett Field, in California, che ha proposto una serie di condizioni necessarie per questo tipo di vita a base di metano su Titano nel 2005. Una interpretazione dei dati dell’acetilene è che l’idrocarburo verrebbe consumato come alimento. Ma McKay ha detto che il flusso di idrogeno è ancora più critico perché tutti i loro meccanismi proposti coinvolgono il consumo di idrogeno.
“Abbiamo suggerito il consumo di idrogeno perché è evidente il suo utilizzo dalle forme di vitasu Titano, similmente al nostro modo di consumare l’ossigeno sulla Terra”, ha detto McKay. “Se questi segni si rivelano essere tracce di vita, sarebbe doppiamente emozionante perché rappresenterebbe una seconda forma di vita indipendente dalla vita a base di acqua sulla Terra”.
Ad oggi, le forme di vita a base di metano sono solo ipotetiche, anche se ci sono microbi sulla Terra che prosperano grazie al metano o che lo producono scoria del loro metabolismo. Su Titano, dove le temperature sono di circa 90 Kelvin (meno 290 gradi Fahrenheit), un organismo a base di metano avrebbe necesità di usare una sostanza liquida come mezzo per i processi vitali, rinunciando tuttavia all’acqua. L’acqua si solidifica e ci sarebbe troppo freddo per il sostentamento della vita come noi la conosciamo.
L’elenco dei candidati liquidi è molto breve: il metano liquido e le molecole correlate come l’etano. Mentre l’acqua liquida è ampiamente considerata come necessaria per la vita, c’è stata una vasta speculazione nella letteratura scientifica che questo non sarebbe in realtà un requisito rigoroso.
I nuovi risultati dell’idrogeno sono coerenti con le condizioni che potrebbero produrre forma aliena di vita a base di metano, ma non rappresenta definitivamente la prova della sua esistenza, ha detto Darrell Strobel, scienziato interdisciplinare della missione Cassini ha sede presso la Johns Hopkins University a Baltimora, Maryland, e autore dell’articolo sull’idrogeno.

[Componenti principali dell’atmosfera di Titano: 90% azoto molecolare, il 6% argon, il resto metano e organici  derivati, come acido cianidrico, etano, acetilene, e CO2. credit NASA]

Strobel, che studia le atmosfere superiori di Saturno e di Titano, ha analizzato i dati dello spettrometro composito a infrarossi e lo spettrometro a ioni di massa neutra della sonda Cassini. Il documento descrive la densità di idrogeno nelle diverse parti dell’atmosfera e della superficie. I modelli precedenti avevano previsto che le molecole di idrogeno, un sottoprodotto della luce solare ultravioletta suddivisa dall’acetilene e dalle molecole di metano nell’atmosfera superiore, dovrebbero essere distribuite abbastanza equamente in tutti gli strati atmosferici.
Strobel trovato una disparità nella densità di idrogeno che porta ad un flusso verso la superficie ad una velocità di circa 10.000 trilioni di trilioni di molecole di idrogeno al secondo. Ciò è circa lo stesso tasso con cui le molecole fuggono fuori dall’atmosfera superiore.
“È come se si disponesse di un tubo che spruzza l’idrogeno a terra”, ha detto Strobel. “Non mi aspettavo questo risultato, perché l’idrogeno molecolare è chimicamente inerte nell’atmosfera, molto leggero e vivace. Si alza in cima nell’atmosfera e fugge via”.
Strobel ha detto che non è probabile che l’idrogeno sia conservato in una grotta o spazio sotterraneo su Titano. La superficie di Titano è così fredda, che sarebbe necessario un catalizzatore per dare vita ad un processo chimico per convertire le molecole di idrogeno e dell’acetilene a metano, anche se complessivamente ci sarebbe un rilascio netto di energia. La barriera di energia potrebbe essere superate se ci fosse un minerale sconosciuto che agisce da catalizzatore sulla superficie.

[Polo Nord di Titano dove la sonda Cassini ha accertato recentemente la presenza di un oceano di etano liquido]
La ricerca di mappatura degli idrocarburi, guidata da Roger Clark, uno scienziato del team Cassini, esamina i dati della mappatura visiva e dello spettrometro ad infrarossi di Cassini. Gli scienziati si aspettavano che le interazioni del Sole con i prodotti chimici dell’atmosfera per la produzione di acetilene cadessero giù per rivestire la superficie di Titano. Ma Cassini non ha rilevato nessuna presenza di acetilene in superficie.
Inoltre lo spettrometro ha rilevato un’assenza di ghiaccio d’acqua sulla superficie di Titano, ma carichi di benzene e di altro materiale, che sembra essere un composto organico che gli scienziati non sono ancora stati in grado di identificare. I risultati portano gli scienziati a ritenere che i composti organici rivestano il ghiaccio d’acqua che rappresenta il fondamento di Titano con una pellicola di idrocarburi spessi almeno qualche millimetro per centimetro di spessore, ma probabilmente molto più profondi in alcuni punti. Il ghiaccio rimane coperto anche dal flusso di etano e metano liquido su tutta la superficie e riempie i laghi e i mari di più di come fa l’acqua allo stato liquido fa sulla Terra.
“La Chimica dell’atmosfera di Titano sforna composti organici che piovono sulla superficie così velocemente che i flussi di metano ed etano liquidi lavano via le sostanze organiche, rendendo il satellite di Saturno Titano un luogo dinamico per la chimica organica”.
L’assenza di acetilene rilevabile sulla superficie può benissimo avere una spiegazione non biologica, ha dichiarato Mark Allen, ricercatore principale con la squadra del NASA Astrobiology Institute Titan. Allen ha affermato che una possibilità è che la luce solare o i raggi cosmici stanno trasformando l’acetilene presente in sospensione nella gelida atmosfera in molecole più complesse che cadono a terra senza di esso.
Il conservatorismo scientifico suggerisce che una spiegazione biologica dovrebbe essere l’ultima scelta, dopo che tutte le spiegazioni non biologiche sono state vagliate”, ha detto Allen. “Abbiamo un sacco di lavoro da fare per escludere possibili spiegazioni non biologiche. E ‘più probabile che un processo chimico non biologico, possa spiegare questi risultati, come ad esempio, delle reazioni che coinvolgono alcuni catalizzatori minerali”.
“Questi nuovi risultati sono sorprendenti e interessanti” ha affermato Linda Spilker, scienziato del progetto Cassini al JPL. “Cassini ha molti incontri ravvicinati con Titano che potrebbero aiutarci a risolvere proprio ciò che accade in superficie”.
La missione Cassini-Huygens è un progetto di cooperazione della Nasa, l’Agenzia spaziale europea e l’Agenzia Spaziale Italiana. JPL, una divisione del California Institute of Technology, gestisce la missione per la NASA’s Science Mission Directorate, Washington, DC L’orbiter Cassini è stato progettato, sviluppato e assemblato al JPL.
A cura di Arthur McPaul
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