La più grande luna di Saturno, Titano, potrebbe essere il pezzo di immobile più affascinante del Sistema Solare in questo momento. Non sorprende, dato che l'atmosfera densa della luna, il ricco ambiente organico e la chimica prebiotica sono considerati simili all'atmosfera primordiale della Terra. Pertanto, gli scienziati ritengono che la luna potrebbe agire come una sorta di laboratorio per studiare i processi in cui gli elementi chimici diventano i mattoni per la vita.
Questi studi hanno già portato a una grande quantità di informazioni, tra cui la recente scoperta di "anioni di catene di carbonio" - che si ritiene siano i mattoni per molecole più complesse. E ora, grazie ai dati dell'Array Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) in Cile, un team di ricercatori della NASA ha rilevato la presenza di acrilonitrile, un altro elemento chimico che potrebbe essere la base della vita su quella luna.
Lo studio che dettaglia i loro risultati - intitolato "Rilevazione ALMA e potenziale astrobiologico del cianuro di vinile su Titano" - è stato pubblicato nel numero del 28 luglio della rivista La scienza avanza. In esso, il team spiega come i dati dell'array ALMA indicassero che grandi quantità di acrilonitrile (C2H3CN) esiste su Titano - molto probabilmente all'interno della stratosfera della luna.
Come ha affermato Maureen Palmer, ricercatrice del Goddard Center for Astrobiology e autore principale dell'articolo, in un comunicato stampa della NASA: “Abbiamo trovato prove convincenti che l'acrilonitrile è presente nell'atmosfera di Titano e riteniamo che sia disponibile una fornitura significativa di questa materia prima raggiunge la superficie. "
Conosciuto anche come vinil cianuro, l'acrilonitrile viene utilizzato qui sulla Terra nella produzione di materie plastiche. In passato, è stato ipotizzato che questo composto potesse essere presente nell'atmosfera di Titano. Tuttavia, è stato solo di recente che gli scienziati sono venuti a conoscenza della possibilità che costituisse la base per le creature viventi all'interno del ricco ambiente organico di Titano - con la sua costante fornitura di carbonio, idrogeno e azoto.
Questo si basa su uno studio condotto nel 2015, in cui un team di scienziati di Cornell ha cercato di determinare se le cellule organiche potessero formarsi nel duro ambiente di Titano. Dato che la luna ha una temperatura media della superficie di -179 ° C (-290 ° F) e l'atmosfera è prevalentemente azoto e idrocarburi, le membrane lipidiche a doppio strato (che sono il fondamento della vita sulla Terra) non potrebbero sopravvivere lì.
Tuttavia, dopo aver condotto simulazioni molecolari, il team ha stabilito che piccoli composti organici di azoto sarebbero in grado di formare un foglio di materiale simile a una membrana cellulare. Hanno anche determinato che questi fogli potrebbero formare sfere vuote e microscopiche che hanno soprannominato "azotosomi" e che il miglior candidato chimico per questi fogli sarebbe acrilonitrile.
Un tale materiale sarebbe in grado di sopravvivere nel metano liquido e a temperature estremamente fredde, e sarebbe quindi la base più probabile per la vita organica su Titano. Come ha spiegato Michael Mumma, direttore del Goddard Center for Astrobiology:
“La capacità di formare una membrana stabile per separare l'ambiente interno da quello esterno è importante perché fornisce un mezzo per contenere sostanze chimiche abbastanza a lungo da consentire loro di interagire. Se le strutture simili a membrane potessero essere formate dal cianuro di vinile, sarebbe un passo importante nel cammino verso la vita sulla luna di Saturno, Titano ".
Per motivi di studio, il team di Goddard ha combinato 11 set di dati ad alta risoluzione di ALMA, che hanno recuperato da un archivio di osservazioni utilizzate per calibrare l'array. Dai dati, Palmer e il suo team hanno determinato che l'acrilonitrile è relativamente abbondante nell'atmosfera di Titano, raggiungendo concentrazioni fino a 2,8 parti per miliardo. Determinarono anche che sarebbe stato più comune nell'atmosfera superiore di Titano.
È qui che carbonio, idrogeno e azoto potrebbero legarsi chimicamente dall'esposizione alla luce solare e particelle energetiche dal campo magnetico di Saturno. Alla fine, l'acrilonitrile scendeva nell'atmosfera fredda e si condensava per formare goccioline di pioggia che sarebbero cadute in superficie. Il team ha anche stimato la quantità di questo materiale che si accumulerebbe nel tempo in Ligeia Mare, il secondo lago di metano più grande di Titano.
Infine, hanno calcolato che entro ogni centimetro cubo (cm³) del suo volume, Ligeia Mare potrebbe formare fino a 10.000.000 di azotomi. Che circa dieci volte la quantità di batteri che esiste nelle acque lungo le regioni costiere della Terra. Come ha indicato Martin Cordiner, uno degli autori senior del documento, questi risultati sono certamente incoraggianti quando si tratta della ricerca di vita extra-terrestre nel nostro Sistema Solare.
"Il rilevamento di questa sostanza chimica sfuggente e astrobiologicamente rilevante è entusiasmante per gli scienziati che sono ansiosi di determinare se la vita potrebbe svilupparsi su mondi ghiacciati come Titano", ha detto. "Questa scoperta aggiunge un pezzo importante alla nostra comprensione della complessità chimica del sistema solare."
Concesso, lo studio e la base delle sue conclusioni sono piuttosto speculativi. Ma mostrano che entro certi parametri stabiliti, la vita potrebbe esistere all'interno del nostro Sistema Solare ben oltre i limiti della "zona abitabile" del nostro Sole. Questo studio potrebbe anche avere implicazioni nella caccia alla vita nei sistemi extrasolari. Se gli scienziati possono affermare definitivamente che la vita non ha bisogno di temperature più calde e di acqua liquida per esistere, si aprono immense possibilità.
Nei prossimi decenni, ci si aspetta che diverse missioni vadano a Titano, dai sottomarini che esploreranno i suoi laghi di metano ai droni e piattaforme aeree che studieranno la sua atmosfera e la sua superficie. Si prevede già che otterranno preziose informazioni sulla formazione del sistema di Saturno. Ma scoprire anche forme di vita completamente nuove? Sarebbe davvero sconvolgente per la Terra!
