Acqua su Encelado, una delle lune di Saturno

Encelado, una delle lune di Saturno, è entrata a far parte del club di chi, all'interno del sistema solare, possiede acqua allo stato liquido, sia essa localizzata sulla o sotto la superficie del corpo celeste.

Saturno e i suoi satelliti (by Wikipedia)

L'acqua allo stato liquido è l'elemento fondamentale perché la vita possa svilupparsi, o forse sarebbe meglio dire la chimica della vita per come noi la conosciamo.

Gli altri membri del club sono, oltre alla Terra, Titano ed Europa, lune di Saturno e Giove, rispettivamente. Marte è al momento in "lista d'attesa" in quanto gli elementi sulla presenza di acqua liquida sono ancora indiziari e nessuna conferma è arrivata dai "lander" in missione sulla superficie marziana.

Aggiornamento 2020. La presenza di acqua su Marte è stata confermata.

La notizia della presenza di acqua su Encelado viene da un articolo pubblicato sulla rivista Science, i cui autori senior sono Luciano Iess, Marzia Parisi e Marco Ducci della Sapienza di Roma, e Paolo Tortora dell'università di Bologna. Il lavoro, frutto della collaborazione con il California Institute of Technology e la UC-Santa Cruz, e basato sui dati della sonda Cassini, ha permesso di identificare un oceano di acqua posto a circa 35 (corretto in seguito a 10 km) chilometri sotto la crosta ghiacciata di Encelado, nei pressi del polo sud. L'oceano, profondo circa altri 8 km, avrebbe una una massa d’acqua pari a quella del Lago Superiore nordamericano, uno dei maggiori laghi terrestri. Ad aggiungere interesse alla notizia, il fatto che i fondali di questo oceano, ritenuti rocciosi e non di ghiaccio, sono probabilmente costituiti da silicati. La chimica ci insegna che la reazione tra silicati ed acqua, in presenza di una fonte di energia interna potrebbe, teoricamente, rendere possibile la vita su Encelado. I silicati infatti forniscono fosforo e zolfo, due tra gli elementi essenziali per la vita. Certo il silicio non ha la stessa versatilità del carbonio come mattone biomolecolare ma ne è un teorico sostituto. Sempre che ovviamente non esista carbonio su Encelado, in questo caso il cocktail sarebbe "ideale".

Encelado visto dalla sonda Cassini (©NASA/JPL-Caltech/SSI/PSI). Notare le differenze sulla superficie nei due emisferi. Per la bellezza dell'immagine di Europa (luna di Giove) guardate qui.

Con un diametro di 504 chilometri di diametro, Encelado è una delle lune più piccole di Saturno, orbitante all'interno del cosiddetto anello E, uno dei più esterni tra quelli che definiscono la caratteristica silhouette del pianeta.  

Encelado ha un aspetto che lo classifica come estremamente giovane o soggetto ad elevata attività di rimodellamento (o forse entrambe). La sua superficie infatti presente un basso numero di crateri da impatto, distribuiti tra l'altro in modo asimmetrico, essendo localizzati principalmente nell'emisfero settentrionale. Le altre zone del satellite appaiono lisce, come "asfaltate", grazie all'azione di una attività vulcanica tutta particolare. Non è infatti lava (roccia fusa) quella che fuoriesce dalla superficie ma ... acqua! 

A sinistra i getti fotografati dalla sonda Cassini (©NASA/JPL-Caltech/SSI/PSI)

La certezza che si trattasse di acqua è venuta dall'analisi Doppler compiuta dalla sonda Cassini durante tre passaggi intorno a Encelado. Una scoperta fondamentale in quanto fornisce la cosiddetta "pistola fumante" che ha permesso sia di identificare la presenza di acqua su Encelado che di spiegare la elevatissima albedo del satellite (conseguenza dell'essere ricoperto di ghiaccio). Ghiaccio e non acqua, date le temperature sulla superficie che oscillano intorno ad una media di -200°C. 

L'attività idrotermica su Encelado (ipotesi)
credit:saturn.jpl.nasa.gov

La probabile origine del metano (abiotico) su Encelado (credit: NASA/JPL/CalTech)

Che dovesse esistere dell'acqua sotterranea era "quasi" una certezza data la presenza di vapor acqueo nella tenue atmosfera del satellite. Una atmosfera che tuttavia non avrebbe potuto mantenersi a lungo per la bassa gravità; l'unica spiegazione possibile era che vi fosse un apporto costante di acqua dall'interno del pianeta e perché ciò fosse possibile la quantità di acqua nel sottosuolo doveva essere rilevante.

Come prima accennato, i due emisferi sono alquanto diversi tra loro a causa della predominante attività vulcanica (ad acqua) nell'emisfero meridionale; quest'ultimo è caratterizzato da peculiari "strisce di tigre", le fenditure attraverso cui l'acqua fuoriesce sulla superficie (--> PNAS). Dall'analisi delle mappe di calore superficiali (vedi foto sotto) si nota che queste aree sono molto più "calde" (-93 °C) rispetto alla media sopra citata.

L'analisi spettroscopica fatta sulle "strisce di tigre" evidenzia acqua, ammoniaca (che qui agisce come "un antigelo" e molte molecole organiche).

Le immagini che seguono sono tratte dall'ottimo portale "space.com", una preziosa fonte per tutto ciò che ha a che fare con l'astronomia.

Clicca per ingrandire o vai al link originale (all credit to: space.com)

Nel dettaglio abbiamo: 1) una ricostruzione della struttura di Encelado; 2) il posizionamento del satellite negli anelli di Saturno e nel riquadro una immagine fotografica; 3) la dimensione relativa di Encelado rispetto ad altri corpi del sistema solare; 4) una foto della superficie; 5) le "strisce di Tigre" sulla superficie e la mappa di calore associata; 6) uno schema della composizione della atmosfera di Encelado.

Quello che la sonda Cassini ci ha insegnato su Encelado (video credit: NASA/JPL)

Riguardo ad Europa, un satellite di Giove, e membro del club dei "possessori di acqua liquida", si ritiene che al di sotto di una crosta di ghiaccio spessa alcune decine di km sia presente un oceano salmastro in grado di raggiungere profondità fino a 150 km. Queste almeno sono le supposizioni nate dai dati inviati tra il 1995 e il 2003 dalla sonda Galileo. Se i dati sono corretti la quantità di acqua presente sulla Terra è circa due volte inferiore a quella presente su Europa!!!

Europa vista da Hubble. In blu le tracce della fuoriuscita di acqua.
(®bbc.com/news & Roth/USGS)

Una delle migliori immagini dei ghiacci di Europa. In bianco ghiaccio, in grigio forse sali, acido solfidrico ... (©NASA)

In conclusione, abbiamo "a portata di mano" due luoghi in cui potrebbe essere presente vita extra-terrestre anche se verosimilmente (ma sarebbe già la scoperta più importante fatta nella storia umana) di tipo microbico.

(Altri articoli tematici --> qui)

Fonti
-  The Gravity Field and Interior Structure of Enceladus
L. Iess et al, Science 4 April 2014: Vol. 344 no. 6179 pp. 78-80 

- All about our solar system, outer space and exploration
 space.com

-  L’oceano nascosto sotto Encelado, la luna di Saturno
Wired (Italia)

-  Jupiter Moon Europa May Have Water Geysers Taller Than Everest
space.com