Cassini scopre che Titano sta costruendo le sostanze chimiche che potrebbero aver portato alla vita sulla Terra
Titano, la luna più grande di Saturno, è stata una fonte di mistero da quando gli scienziati hanno iniziato a studiarla oltre un secolo fa. Questi misteri si sono approfonditi solo con l'arrivo del Cassini-Huygens missione nel sistema nel 2004. Oltre a trovare prove di un ciclo del metano, condizioni prebiotiche e chimica organica, ilCassini-Huygensmissione ha anche scoperto che Titano potrebbe avere l'ingrediente che aiuta a dare origine alla vita.
Tale è l'argomento fatto in a studi recenti da un team internazionale di scienziati. Dopo aver esaminato i dati ottenuti dalCassinisonda spaziale, hanno identificato una specie di molecola caricata negativamente nell'atmosfera di Titano. Conosciute come 'anioni della catena del carbonio', si pensa che queste molecole siano elementi costitutivi di molecole più complesse, che potrebbero svolgere un ruolo chiave nell'emergere della vita sulla Terra.
Lo studio, intitolato “ Anioni della catena del carbonio e la crescita di molecole organiche complesse nella ionosfera di Titano “, recentemente apparso inLe lettere del diario di astrofisica. Il team comprendeva ricercatori dell'University College di Londra, dell'Università di Grenoble, dell'Università di Uppsalla, dell'UCL/Birkbeck, dell'Università del Colorado, della Istituto Svedese di Fisica Spaziale , il Istituto di ricerca del sud-ovest (SwRI) e il Goddard Space Flight Center della NASA.
Schema della struttura interna di Titano secondo il modello dell'oceano denso completamente differenziato. Credito: Wikipedia Commons/Kelvinsong
Come indicano nel loro studio, queste molecole sono state rilevate dal Cassini Pi spettrometro lasma (CAPS) mentre la sonda volava attraverso l'atmosfera superiore di Titano a una distanza di 950 - 1300 km (590 -808 mi) dalla superficie. Mostrano anche come la presenza di queste molecole fosse piuttosto inaspettata e rappresentino una sfida considerevole alle teorie attuali su come funziona l'atmosfera di Titano.
Da tempo, gli scienziati hanno capito che all'interno della ionosfera di Titano, azoto, carbonio e idrogeno sono soggetti alla luce solare e alle particelle energetiche della magnetosfera di Saturno. Questa esposizione guida un processo in cui questi elementi vengono trasformati in composti prebiotici più complessi, che poi si spostano verso la bassa atmosfera e formano una fitta nebbia di aerosol organici che si pensa possano raggiungere la superficie.
Questo è stato oggetto di molto interesse, dal momento che il processo attraverso il quale molecole semplici formano molecole organiche complesse è rimasto un mistero per gli scienziati. Questo potrebbe finire grazie al rilevamento degli anioni della catena del carbonio, anche se la loro scoperta è stata del tutto inaspettata. Poiché queste molecole sono altamente reattive, non dovrebbero durare a lungo nell'atmosfera di Titano prima di combinarsi con altri materiali.
Tuttavia, i dati hanno mostrato che le catene di carbonio si sono esaurite più vicino alla luna, mentre i precursori di molecole di aerosol più grandi hanno subito una rapida crescita. Ciò suggerisce che esiste una stretta relazione tra i due, con le catene che 'seminano' le molecole più grandi. Gli scienziati hanno già sostenuto che queste molecole fossero una parte importante del processo che ha permesso alla vita di formarsi sulla Terra, miliardi di anni fa.
Un alone di luce circonda la luna di Saturno Titano in questa immagine retroilluminata, mostrando la sua atmosfera. Credito: NASA/JPL/Istituto di scienze spaziali
Tuttavia, la loro scoperta su Titano potrebbe essere un'indicazione di come la vita inizi ad emergere in tutto l'Universo. Come ha spiegato in un ESA il Dr. Ravi Desai, University College London e autore principale dello studio comunicato stampa :
“Abbiamo effettuato la prima identificazione inequivocabile degli anioni della catena del carbonio in un'atmosfera simile a un pianeta, che riteniamo sia un trampolino di lancio vitale nella linea di produzione di molecole organiche sempre più grandi e complesse, come le grandi particelle di foschia della luna. Questo è un processo noto nel mezzo interstellare, ma ora lo abbiamo visto in un ambiente completamente diverso, il che significa che potrebbe rappresentare un processo universale per la produzione di molecole organiche complesse».
A causa della sua densa atmosfera di azoto e metano e della presenza di alcune delle sostanze chimiche più complesse nel Sistema Solare, molti pensano che Titano sia simile all'atmosfera primitiva della Terra. Miliardi di anni fa, prima dell'emergere di microrganismi che consentivano il successivo accumulo di ossigeno, è probabile che la Terra avesse un'atmosfera densa composta da azoto, anidride carbonica e gas inerti.
Titano è quindi spesso visto come una sorta di laboratorio planetario, dove si potrebbero studiare le reazioni chimiche che potrebbero aver portato alla vita sulla Terra. Tuttavia, la prospettiva di trovare un percorso universale verso gli ingredienti per la vita ha implicazioni che vanno ben oltre la Terra. Gli astronomi, infatti, potrebbero iniziare a cercare queste stesse molecole sugli esopianeti, nel tentativo di determinare quale potrebbe dare origine alla vita.
Questa illustrazione mostra Cassini sopra l'emisfero nord di Saturno prima di una delle sue 22 immersioni Grand Finale. Credito: NASA/JPL-Caltech
Più vicino a casa, i risultati potrebbero anche essere significativi nella ricerca della vita nel nostro Sistema Solare. 'La domanda è: potrebbe accadere anche all'interno di altre atmosfere di azoto-metano come a Plutone o Tritone, o su esopianeti con proprietà simili?' chiesto Desio. E Nicolas Altobelli, il Project Scientist per la missione Cassini-Huygens, aggiunto :
'Questi risultati stimolanti di Cassini mostrano l'importanza di tracciare il viaggio da specie chimiche piccole a grandi per capire come vengono prodotte molecole organiche complesse in un'atmosfera primitiva simile alla Terra. WAnche se non abbiamo rilevato la vita stessa, trovando sostanze organiche complesse non solo su Titano, ma anche nelle comete e in tutto il mezzo interstellare, ci stiamo sicuramente avvicinando a trovare i suoi precursori.'
di Cassini” Gran finale “, il culmine della sua missione di 13 anni attorno a Saturno e al suo sistema di lune, è prevista per il 15 settembre 2017. Infatti, al momento della stesura di questo articolo, la missione terminerà tra circa 1 mese, 18 giorni , 16 ore e 10 minuti. Dopo aver effettuato il suo passaggio finale tra gli anelli di Saturno, la sonda verrà disorbita nell'atmosfera di Saturno per prevenire la contaminazione delle lune del sistema.
Tuttavia, missioni future come il Telescopio spaziale James Webb , gli ESA PIATTO missione e telescopi terrestri come ANIMA si prevede che nei prossimi anni verranno effettuati alcuni significativi ritrovamenti di esopianeti. Sapere nello specifico che tipo di molecole sono intrinseche nella conversione di elementi comuni in molecole organiche aiuterà sicuramente a restringere la ricerca di pianeti abitabili (o addirittura abitati)!
Ulteriori letture: QUESTO , Le lettere del diario di astrofisica