Encelado: misteriosa presenza di metano nei suoi pennacchi

Encelado e la misteriosa presenza di metano nei suoi pennacchi. Nell’oceano di Encelado, al di sotto del suo strato di ghiaccio, è presente un misterioso processo di produzione di metano dai meccanismi totalmente sconosciuti. Ad affermarlo è la nuova ricerca svolta dall’Università dell’Arizona e della Paris Sciences & Lettres University, e pubblicato su Nature Astronomy.

Gli enormi pennacchi d’acqua, che vengono espulsi dalla superficie di Encelado, da molto affascinano gli scienziati. Questi hanno ispirato molte ricerche, ma anche speculazioni, per quanto riguarda il vasto oceano presente su Encelado. Un enorme quantità d’acqua racchiusa tra il nucleo roccioso della luna e il suo guscio ghiacciato.

La sonda Nasa-Esa-Asi Cassini

La sonda Nasa-Esa-Asi Cassini, che si aggira attraverso i pennacchi, campionando così la loro composizione chimica, ha appena reso noto che è presente un’alta concentrazione di alcune molecole simili alle bocche idrotermali presenti sul fondo degli oceani terrestri, composte di diidrogeno, metano e anidride carbonica.

La quantità di metano riscontrata nei pennacchi è risultata decisamente inaspettata ai ricercatori. Questi, hanno creato dei modelli matematici, per poter calcolare in che modo i diversi processi, inclusa la metanogenesi biologica, potessero spiegare i dati raccolti da Cassini.

I ricercatori hanno combinato insieme, nei nuovi modelli matematici, sia la geochimica che l’ecologia microbica. Questo per riuscire a analizzare i dati dei pennacchi e modellare i possibili processi che chiarirebbero le osservazioni.  

I dati di Cassini

I dati di Cassini, secondo quanto riportato dai ricercatori, sono coerenti sia con l’attività microbica delle bocche idrotermali, che con i processi che non coinvolgono forme di vita. Ma risultano molto diversi da quelli che avvengono sulla Terra.

Infatti, sulla Terra, l’attività idrotermale avviene quando l’acqua di mare fredda penetra nel fondo dell’oceano, passa attraverso la roccia sottostante e si trova vicino ad una fonte di calore, come una camera magmatica. Questo avviene prima di ricadere nuovamente nell’acqua attraverso le bocche idrotermali.

Il metano, sul nostro pianeta, viene prodotto attraverso l’attività idrotermale con un ritmo piuttosto lento. La maggior parte è prodotto da microrganismi che sfruttano lo squilibrio chimico dell’idrogeno prodotto idrotermicamente come fonte di energia. Questi producono metano dall’anidride carbonica in un processo chiamato metanogenesi.

La ricerca

Il team di ricerca ha analizzato la composizione del pennacchio di Encelado, considerandolo come il risultato finale di diversi processi chimici e fisici che avvengono all’interno della luna.

I ricercatori, per prima cosa, hanno considerato quale produzione idrotermale di diidrogeno, si adatterebbe meglio alle osservazioni raccolte da Cassini. Inoltre, hanno valutato se questa produzione potrebbe riuscire a fornire abbastanza nutrimento, per poter sostenere una popolazione di metanogeni idrogenotrofici simili a quelli presenti sulla Terra.

I ricercatori, per poter dimostrare la loro ricerca, hanno sviluppato un nuovo modello che considera le dinamiche di popolazione di un ipotetico metanogeno idrogenotrofico, modellata su ceppi noti della Terra.

Gli autori dello studio, hanno anche testato il modello, così da verificare se un determinato insieme di condizioni chimiche, come ad esempio la concentrazione di diidrogeno, nel fluido idrotermale e la temperatura, avrebbero potuto creare un ambiente adatto per la crescita di questi microbi.

I ricercatori hanno inoltre analizzato quale sarebbe l’effetto che avrebbe un’ipotetica popolazione di microbi sul suo ambiente, come ad esempio sui tassi di fuga di diidrogeno e metano nel pennacchio.

Regis Ferriere, autore dello studio, ha dichiarato che: “Non soltanto possiamo valutare se le osservazioni di Cassini sono compatibili con un ambiente abitabile per la vita, ma potremmo anche fare previsioni quantitative sulle osservazioni previste, nel caso in cui la metanogenesi dovesse effettivamente verificarsi sul fondo del mare di Encelado”.

Conclusioni

I risultati della ricerca suggeriscono che anche la stima più alta possibile della produzione di metano abiotico, basata sulla chimica idrotermale nota, è piuttosto lungi dall’essere sufficiente per poter motivare la concentrazione di metano riscontrata nei pennacchi.

L’aggiunta della metanogenesi biologica, a tutte le condizioni riscontrate, potrebbe tuttavia giustificare la produzione di metano corrispondente alle osservazioni di Cassini.

I ricercatori sperano che la ricerca possa fornire le basi per poter svolgere le ricerche, che hanno come scopo quello di comprendere meglio le osservazioni fatte da Cassini. Inoltre, sperano di invogliare ulteriori chiarimenti relativi ai processi abiotici, che potrebbero produrre abbastanza metano da motivare i dati riscontrati.

Il metano, ad esempio, potrebbe essere prodotto dalla degradazione chimica della materia organica primordiale. Questa potrebbe essere presente nel nucleo di Encelado, e potrebbe essere parzialmente trasformata in diidrogeno, metano e anidride carbonica attraverso il processo idrotermale.

Questa ipotesi potrebbe essere plausibile se si scoprisse che Encelado si è creato attraverso l’accrescimento di materiale ricco di sostanze organiche fornito dalle comete.

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