Identificazione delle cellule nei granelli di ghiaccio di Encelado – .

Tra i numerosi satelliti naturali di Saturno, ce n’è uno che si distingue dagli altri poiché sembra avere le caratteristiche per farlo sostenere la vita come lo conosciamo. Ospita la luna Encelado, di 500 chilometri di diametro un oceano di acqua liquida sotto la sua crosta ghiacciatache si estende su tutta la superficie della Luna.

Una serie di geyser al polo sud del satellite proiettano gas e nello spazio granuli di ghiaccio formato dall’acqua dell’oceano. Questo fenomeno, noto come criovulcanismo, ha fornito informazioni fondamentali su quell’oceano altrimenti inaccessibile.

Dal 2004 al 2017, la sonda Cassini ha studiato Saturno, i suoi anelli e i suoi principali satelliti, tra cui Encelado, ottenendo risultati spettacolari. I progettisti di Cassini non avevano intenzione di analizzare i granelli di ghiaccio che Encelado stava emettendo attivamente, ma includevano comunque un analizzatore di polveri nell’apparecchiatura della sonda. Questo strumento ha avuto successo misurare individualmente i granuli di ghiaccio emessi e hanno fornito informazioni ai ricercatori composizione dell’oceanonascosto sotto decine di chilometri di crosta ghiacciata.

Possibile schema del criovulcanismo di Encelado. Crediti: NASA/Jpl/Space Science Institute

Il nucleo roccioso di Encelado probabilmente interagisce con l’oceano d’acqua attraverso prese d’aria idrotermali, sorgenti termali che sgorgano sul fondo dell’oceano, che sulla Terra potrebbero essere state il luogo in cui si sono sviluppati i primi elementi costitutivi della vita.

Anche una delle lune di Giove, Europa, ha un oceano che si estende sotto la sua crosta ghiacciata. Granuli di ghiaccio galleggiano sopra la superficie e alcuni scienziati pensano che Europa possa persino avere geyser che sparano granuli nello spazio, come Encelado.

Nell’ipotesi entusiasmante che forme di vita, come i batteri, siano presenti in questi oceani, gli scienziati si chiedono se sarebbe tecnicamente possibile trovarne tracce nei granelli di ghiaccio provenienti dalle profondità marine delle due lune ghiacciate.

Fabiano Klenneruno scienziato planetario e astrobiologo dell’Università di Washington, ha condotto uno studio, pubblicato il mese scorso nel Progressi della scienzache indaga la possibilità di una futura missione di individuare il materiale cellulare all’interno dei singoli granelli di ghiaccio di Encelado ed Europa.

Fabian Klenner, Università di Washington

Il punto è questo l’impronta digitale spettrometrica di eventuali batteri presenti sarebbe chiaramente identificabileanche se un granello di ghiaccio conteneva pochissima sostanza organica, molto meno di una singola cellula.

Inoltre, lo studio dimostra il vantaggio di analizzare i singoli granelli di ghiaccio rispetto a quelli di un campione diluito proveniente da un pennacchio eterogeneo.

“Come quelli della Terra, l’oceano di Encelado contiene sale, principalmente cloruro di sodio, comune sale da cucina”, spiega Klenner in un articolo pubblicato su La conversazione. “L’oceano contiene anche vari composti a base di carbonio ed è soggetto a un processo chiamato riscaldamento delle maree che genera energia all’interno del satellite. L’acqua liquida, la chimica basata sul carbonio e l’energia sono tutti ingredienti chiave per la vita”.

Nel 2023, Klenner è stato coautore di uno studio che ha trovato fosfati di sodio nei granelli di ghiaccio dell’oceano di Encelado. Il fosfato, una forma di fosforo, è un elemento chiave per tutta la vita sulla Terra. Fa parte del DNA, delle membrane cellulari e delle ossa. Era la prima volta che i ricercatori rilevavano questo composto in un oceano di acqua extraterrestre.

Le lune ghiacciate di Giove e Saturno sono quindi di particolare interesse per la NASA e l’ESA, che lo hanno già pianificato missione spaziale verso questi obiettivi. In particolare, il lancio della missione Europa Clipper della NASA è previsto nell’ottobre 2024 e l’arrivo su Giove nell’aprile 2030.

Lo strumento Suda, SUrface Dust Analyser, della missione Europa Clipper della NASA. Crediti: NASA/Cu Boulder/Glenn Asakawa

Uno dei due spettrometri di massa di cui è dotato Europa Clipper, il Surface Dust Analyser, è progettato per l’analisi dei singoli granelli di ghiaccio.

Secondo Klenner, affiliato alla missione di questo spettrometro, il nuovo studio dimostra che questo strumento sarà in grado di rilevare anche frazioni minime di cellula batterica, se presenti in alcuni granuli di ghiaccio emessi.

“Con i piani a breve termine di queste agenzie spaziali e i risultati del nostro studio, le prospettive per le future missioni spaziali su Encelado o Europa sono decisamente entusiasmanti”, conclude Klenner. “Ora sappiamo che con la strumentazione attuale e futura, gli scienziati dovrebbero essere in grado di scoprire se c’è vita su una di queste due lune”.

Per saperne di più:

• Continuare a leggere Progressi della scienza lo studio “Come identificare il materiale cellulare in un singolo granello di ghiaccio emesso da Encelado o Europa”, di Fabian Klenner, Janine Bönigk, Maryse Napoleoni, Jon Hillier, Nozair Khawaja, Karen Olsson-Francis, Morgan L. Cable, Michael J. Malaska , Sascha Kempf, Bernd Abel e Frank Postberg