L’oceano nascosto di Titano

Animation of possible ocean beneath Titan
I possibili oceani nascosti di Titano - animazione
1 Aprile 2008

INTERVISTA 9-2008. Un oceano sotterraneo di ammoniaca e acqua sotto la crosta di Titano, la maggiore delle lune di Saturno: è l’ultima scoperta della sonda Cassini-Huygens, una missione congiunta tra NASA, Agenzia Spaziale Europea e Agenzia Spaziale Italiana.

Da dove proviene l’ammoniaca di Titano?

L’ammoniaca e l’acqua arrivano direttamente dalla formazione di Titano. Si tratta, infatti, di due composti leggeri, che si trovano in abbondanza nell’atmosfera di Saturno. Poiché Titano, a quanto possiamo dire, si è formato insieme al pianeta, è lecito aspettarsi che gli strati immediatamente sottostanti la superficie abbiano una composizione simile a quella del pianeta-madre.

Per la superficie e l’atmosfera della luna le cose sono andate diversamente, perché hanno subito modifiche legate, per esempio, alle eruzioni vulcaniche, ai raggi ultravioletti del Sole: insomma ai 4 miliardi e mezzo di anni di vita durante i quali è stata esposta allo spazio esterno.

Quando nel 2004 la Cassini-Huygens ha iniziato a osservare Titano, credevamo che la sua superficie fosse un oceano di idrocarburi. Già le prime osservazioni radio di Cassini nello stesso anno, e ancora di più la discesa di Huygens, la sonda dell’ESA, sulla superficie della luna nel gennaio 2005, hanno dimostrato che la superficie di Titano è, per la maggior parte, solida.

Da allora sono state identificate caratteristiche geologiche che fanno di Titano un pianeta simile alle Terra, almeno dal punto di vista dell’attività superficiale: dune, canali, laghi, crateri da impatto, probabilmente criovulcani.

Liquid Lakes on Titan
Laghi liquidi su Titano

Titano ha un’atmosfera più densa di quella della Terra, tanto che la sua superficie non è visibile a causa della foschia e delle nubi. La sonda Cassini ha utilizzato, per scrutare oltre le nubi, un radar di costruzione italiana, che però non è in grado di penetrare oltre la superficie. Come si è arrivati alla conclusione dell’oceano di ammoniaca e acqua?

In un primo momento, la superficie è stata osservata con il radar ad apertura sintetica cercando di identificare le caratteristiche più interessanti. In questa prima fase sono state selezionate circa 50 aree particolarmente promettenti: laghi, canyons, montagne. Nei sorvoli successivi, ci si è concentrati sulle aree identificate.

La sorpresa è arrivata quando diverse di queste strutture sono state trovate spostate fino a 30 kilometri dalla posizione in cui erano state identificate in precedenza. Per spiegare questo movimento sistematico di tutta la crosta, si è ipotizzato – e al momento rimane l’ipotesi più plausibile – che la crosta ghiacciata del pianeta, ricca di ghiaccio e di materia organica, galleggi su un oceano sottostante, che inizia a circa 100 kilometri sotto la superficie, composto principalmente di acqua e ammoniaca.

Ethane Clouds Over Titan
Nubi di etano sopra Titano

Ricapitolando: Titano ha una superficie ricca di idrocarburi e composti organici e, secondo le ipotesi, un oceano ricco anche di acqua. È una combinazione molto interessante per chi ricerca la vita al di fuori del nostro pianeta, no?

Direi anche di più. Se la presenza di un oceano fosse confermata, Titano diventerebbe il quarto corpo del sistema solare con un oceano, a parte la Terra. In precedenza, infatti, la missione Galileo della NASA aveva identificato oceani liquidi su tre delle lune di Giove: Ganimede, Callisto, ed Europa.

Se così fosse, saremmo costretti ad ammettere che grandi serbatoi di acqua, di fatto una condizione necessaria per lo svilupparsi della vita, sono una caratteristica comune del Sistema Solare. In altri termini: stiamo scoprendo che oceani di acqua sono frequenti nel Sistema Solare, che sistemi solari sono frequenti intorno a stelle di vario tipo. Questo va ad aggiungersi al fatto che il Sole è la stella più comune nell’Universo attuale. Da qui a concludere che anche la vita è un fenomeno frequente nell’Universo il passo è ancora grande, ma la tentazione è forte.

In particolare su Titano, gli ingredienti sono quelli giusti. Lo studio di Titano nasce proprio in base agli studi preliminari sulla sua atmosfera, che avevano evidenziato la presenza di idrocarburi e composti organici. Ovvero i costituenti di base per la costruzione di quelle macromolecole che sono alla base della vita conosciuta.

Certamente da allora la missione Cassini/Huygens ci ha fatto fare dei passi molto suggestivi: oggi sappiamo che Titano è un pianeta “vivo”, sul quale il metano gioca il medesimo ruolo dell’acqua sulla Terra, mentre il ghiaccio gioca un ruolo simile a quello dei silicati. Lo studio dei processi geologici in atto e le future missioni ci aiuteranno a comprendere il ciclo del metano, dei ghiacci, dell’acqua e dell’ammoniaca, con la produzione e la distruzione delle molecole organiche, fondamentali per la nascita della vita.

Infrared and radar views of Titan
Immagini radar ed infrarossi di Titano

Per arrivare all’ipotesi di cui stiamo parlando, sono stati necessari 19 passaggi sopra Titano, tra l’ottobre 2005 e maggio 2007. Per saperne di più non dobbiamo far altro che aspettare il prossimo incontro fra Cassini e Titano. A quando il prossimo appuntamento?

Mentre parliamo, il tempo vola: il prossimo appuntamento c’è già stato. Il 25 marzo Casini è passato ad appena 1000 kilometri sopra la superficie di Titano e ha messo in funzione uno strumento fondamentale, uno spettrometro di massa (Ion and Neutral Mass Spectrometer), che ha lo scopo di raccogliere dati sulla composizione dell’atmosfera esterna della luna. Uno spettrometro di massa è uno strumento in grado di identificare alcune proprietà fondamentali di sostanze sconosciute, come la massa molecolare e la carica elettrica.

Mentre Cassini si allontanava da Titano, si è guardato indietro attraverso un altro strumento sensibile alla luce visibile e infrarossa (Visual and Infrared Mapping Spectrometer), con il quale ha “fotografato” il quadrante sud orientale della luna ad alta risoluzione. A questo punto aspettiamo gli incontri del 12 e del 28 maggio. L’astronomia è una scienza paziente!

Le interviste

Dal maggio 2000, con cadenza settimanale, RAI NEWS 24 - canale televisivo digitale della RAI dedicato all'aggiornamento in tempo reale - riserva all'ESA uno spazio di approfondimento di 5 minuti: un'intervista su una notizia di attualità legata alle attività nello spazio.

I servizi vengono ritrasmessi ulteriormente su RAI International e RAI 3. Si va dagli approfondimenti sulla Stazione Spaziale Internazionale, alle scoperte scientifiche dei satelliti dedicati all'astronomia, alle applicazioni concrete legate alle osservazioni della Terra dallo spazio.

I giornalisti della Rai, Lorenzo di Las Plassas, Stefano Masi, Marco Dedola si alternano nel discutere con il giornalista scientifico che collabora con l'ESA, Stefano Sandrelli, per dare un'idea dell'argomento e per approfondirne un aspetto, in modo che, leggendo di seguito le interviste relative a uno stesso settore se ne abbia uno spaccato sempre più ampio, venendo a conoscenza di cose sempre nuove.

Per ulteriori informazioni, rivolgersi a: Franca.Morgia@esa.int.

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