Spazio

Sale e soda nei geyser di Encelado

Il vapore ghiacciato dei geyser di Encelado, una delle lune di Saturno, contiene sale marino e carbonato di sodio.

Encelado, uno dei luoghi più intriganti del Sistema Solare, continua a far parlare di sé. È infatti recente l’annuncio dei risultati di uno studio, basato sui dati raccolti dalla sonda Cassini, grazie al quale un gruppo di ricercatori è riuscito a determinare il pH dei getti di acqua che eruttano come geyser dal polo sud della luna di Saturno e che molto probabilmente sono alimentati da un vasto oceano sotterraneo.

Il pH è un valore fondamentale per determinare l'acidità o la basicità dell'oceano sotterraneo e quindi il suo vero potenziale a livello biologico. Si tratta insomma di un parametro chiave per comprendere i processi geochimici che avvengono all'interno di questa luna di Saturno, e per capire se questo ambiente è in grado di ospitare la vita. Ogni volta che viene rilevata acqua allo stato liquido su un mondo diverso dalla Terra, ci si chiede se lì potrebbero esistere le condizioni favorevoli alla vita. Su Encelado, la conferma dell'esistenza di un oceano sotterraneo interposto tra il nucleo roccioso e la crosta ghiacciata ha alimentato nuove speranze. Speranze alimentate anche da altri studi che hanno avvalorato l’ipotesi della presenza di attività di tipo idrotermale.

I geyser di Encelado (3:24)

Un oceano sotterraneo ricco di sale e di soda. I risultati di questo studio, condotto da un team di ricercatori coordinato da Chistopher Glein, del Carnegie Institution di Washington, mostrano che il pennacchio e, quindi, per deduzione anche l'oceano, ha un pH alcalino di un valore compreso tra 11 e 12 (il valore massimo è 14).

In aggiunta, è salato, cioè contiene cloruro di sodio (NaCl) come gli oceani terrestri, ed anche un pò di soda (carbonato di sodio, Na2CO3), che renderebbe il mare sotterraneo simile ai laghi alcalini del nostro pianeta, come il lago Mono in California o il Magadi in Kenya.

Una bella immagine dei getti di vapore ghiacciato ripresa dalla sonda Cassini. © NASA/JPL

Il processo di “serpentinizzazione”. I ricercatori hanno messo a punto un modello chimico basato sui dati di spettrometria di massa delle particelle ghiacciate e dei gas emessi dai geyser. Il modello suggerisce che il pH elevato dell'oceano è causato da un processo geochimico metamorfico subacqueo, che prende il nome di “serpentinizzazione”.


Sulla Terra, questo fenomeno si verifica quando certi tipi di rocce dette ultrabasiche, o ultramafiche (a basso contenuto di silice ma ricche di magnesio e ferro), risalgono dal mantello della Terra e raggiungono i fondali oceanici, dove interagiscono chimicamente con le molecole d’acqua.

Attraverso questo processo le rocce ultrabasiche vengono convertite in nuovi minerali, compreso il serpentino, da cui prende il nome questo fenomeno di metamorfismo, e il fluido circostante diventa alcalino. Su Encelado, la serpentinizzazione si verificherebbe quando l'acqua dell'oceano si infiltra nel nucleo roccioso sottostante.

I geyser di Enceladus. © NASA/JPL

Il processo di serpentinizzazione è di grande interesse poiché le reazioni tra rocce ricche di metalli e l'acqua dell'oceano producono, tra l’altro, idrogeno molecolare (H2), che fornisce una sorgente di energia chimica che potrebbe supportare una eventuale biosfera in profondità pur in assenza di luce solare.

L'idrogeno molecolare è alla base della formazione di composti organici come gli aminoacidi, i cosiddetti mattoni della vita, e può servire come alimento per la vita microbica, in particolare per gli organismi che producono metano. In quanto tale, la serpentinizzazione fornisce un collegamento tra processi geologici e biologici e la scoperta di questo meccanismo su Encelado rende questo mondo un candidato ancora più promettente per poter ospitare forme di vita primordiali.

Anche su Europa un oceano sotterraneo salmastro. Questo lavoro dimostra che è possibile determinare il pH di un oceano extraterrestre sulla base di dati chimici provenienti da un veicolo spaziale. Questo approccio potrà essere utilizzato per verificare le condizioni di abitabilità di altri mondi, come la luna di Giove, Europa, la cui superficie, secondo i risultati di un altro studio, in certe zone dall’aspetto scuro, molto probabilmente, è ricoperta da sale marino proveniente da un oceano sotterraneo che è stato prodotto dall'interazione dell'acqua di questo oceano con il fondale roccioso.

18 maggio 2015 Mario Di Martino
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