Negli ultimi due anni, gli scienziati planetari hanno chiesto sempre più spesso una missione in una regione in gran parte inesplorata del Sistema Solare, Urano e le sue lune. Gli scienziati planetari sanno che alcune delle lune di Giove e Saturno probabilmente possiedono oceani di acqua liquida sotterranei. Questi pianeti oceanici, come Europa e Encelado, non si trovano nella zona abitabile, la distanza ottimale da una stella in cui l’acqua liquida.
Da anni i ricercatori hanno preso in considerazione la possibilità che la vita possa sopravvivere all’interno di questi corpi, sospesa in oceani interni riscaldati attraverso vari meccanismi. Queste ipotetiche forme di vita potrebbero utilizzare percorsi metabolici chimici simili a quelli utilizzati dalla vita sul fondale oceanico della Terra. Sempre più spesso, la comunità di astrobiologi ha guardato oltre i sistemi di Giove e Saturno. Stanno chiedendo una missione su Urano, poiché diverse lune di Urano hanno mostrato segni rivelatori di oceani liquidi interni e composizioni chimiche che potrebbero essere favorevoli alla vita.
La vita negli oceani delle lune di Urano
L’invio di una sonda spaziale su queste lune lontane potrebbe rivelare indizi sulla loro abitabilità e sui meccanismi alla base della formazione e dell’evoluzione di questi mondi, hanno spiegato gli scienziati planetari in un recente articolo (rif.). “La prospettiva più entusiasmante per le lune è che potrebbero ancora ospitare oceani sotterranei. Per alcune di esse è una bassa probabilità, quindi se la missione trova oceani in maggior parte di esse, allora aiuterà a capire meglio quali meccanismi aiutano a mantenere caldo l’interno di queste lune”, afferma Julie Castillo-Rogez, una scienziata planetaria del Jet Propulsion Laboratory della NASA.
Nel 2022, il team ha rianalizzato i dati su cinque delle lune più grandi di Urano (Ariel, Umbriel, Titania, Oberon e Miranda) raccolti dalla sonda spaziale Voyager 2 della NASA mentre sorvolava il sistema di Urano nel 1986. Quando hanno combinato i dati di Voyager 2 con la modellazione al computer considerando il raggio e la densità di queste lune, le potenziali fonti di calore, gli scienziati hanno scoperto che quattro delle lune potrebbero contenere oceani liquidi interni schiacciati tra i loro nuclei e la crosta ghiacciata.
La grande distanza del sistema Uraniano dal Sole è un ostacolo significativo alla presenza persistente di oceani liquidi all’interno di queste lune. Ma c’è un altro modo in cui potrebbero riscaldarsi abbastanza da ospitare oceani sotterranei. “La principale fonte di calore per queste lune deriva dal decadimento di elementi radioattivi, in particolare potassio, uranio e torio”, ha spiegato Castillo-Rogez.
Il riscaldamento mareale
Esistono anche prove geologiche (rif.) che Miranda e Ariel furono soggette ad attività geologica tra 100 milioni e 1 miliardo di anni fa. Messi insieme, questi segnali suggeriscono che Miranda e Ariel potrebbero essere state soggette a un aumento del riscaldamento mareale. Il moto distorce questi corpi celesti a causa dell’interazione gravitazionale tra Urano e le sue lune.
“Miranda e Ariel sono abbastanza vicine a Urano da poter beneficiare di un maggiore riscaldamento mareale rispetto a Umbriel, Titania e Oberon”, ha affermato Castillo-Rogez. “Tuttavia, poiché il riscaldamento mareale è una funzione della massa del pianeta (Urano è sette volte meno massiccio di Saturno), non ci aspettiamo il tipo di spettacolare processo di vulcanismo osservato su Encelado”.
“Questo significa che se una luna simile a Encelado si trovasse nel sistema di Uranio, trarrebbe beneficio da un riscaldamento 50 volte inferiore rispetto al sistema di Saturno”, ha aggiunto. Sfortunatamente per le lune di Urano, lo stesso grado di riscaldamento mareale che mantiene calde le lune di Giove e Saturno non è possibile, poiché Urano non esercita la stessa forza gravitazionale a causa della sua inferiore massa.
Valutazione dell’abitabilità
Ogni decennio, le Accademie nazionali statunitensi di scienze, ingegneria e medicina effettuano sondaggi nella comunità scientifica per valutare le priorità per il prossimo decennio di missioni. Il sondaggio più recente di questo tipo, condotto nel 2022 , ha mostrato un interesse diffuso per una missione nel sistema di Urano. Ma cosa indagherebbe una missione del genere ?
Un’area di studio sarebbe quella di investigare le condizioni termiche interne sulle lune di Urano, che svolgono un ruolo fondamentale nel funzionamento della vita come la conosciamo. Il limite inferiore per la crescita degli organismi unicellulari sulla Terra dove è presente il ghiaccio è di circa -20° C. Se le temperature sono troppo fredde, i possibili percorsi metabolici che la vita potrebbe usare per estrarre energia dal suo ambiente diventano molto più difficili. Le temperature superficiali note sulle cinque lune di Urano di interesse variano da -213,15° a -193,15° C, il che significa che le temperature interne dovrebbero essere significativamente più calde per rendere il pianeta abitabile.
Un altro fattore importante è la salinità. Se gli oceani liquidi sono troppo salati, la vita potrebbe non essere in grado di sopravvivere. I ricercatori hanno studiato quanto i microbi del sale che vivono in ambienti estremi sulla Terra possono tollerare, facendo luce sui loro limiti (rif.).
L’accesso all’energia
L’accesso all’energia chimica è un altro tassello del puzzle dell’abitabilità. Ogni forma di vita su queste lune dovrebbe sopravvivere all’interno per evitare le radiazioni in prossimità della superficie. Pertanto, queste forme di vita avrebbero bisogno di una fonte costante di energia chimica, piuttosto che solare. La vita sul fondale oceanico della Terra utilizza una forma di chemiosintesi, in cui gli organismi sfruttano l’energia rilasciata da reazioni chimiche inorganiche per produrre cibo. Un processo simile potrebbe essere necessario affinché la vita sopravviva nelle profondità di queste lune di Urano.
Per sostenere la vita come la conosciamo, questi mondi oceanici avrebbero bisogno dei mattoni della vita, elementi come carbonio, idrogeno, azoto, ossigeno, fosforo e zolfo. Al contrario, elementi tossici, come l’arsenico, sarebbero un grosso problema. Le risposte a queste domande sono attualmente fuori portata ma una missione spaziale rivelerebbe indizi sulla potenziale abitabilità di alcune di queste lune. Una missione del genere potrebbe aiutare gli astronomi a delineare il profilo della varietà di mondi oceanici nel nostro Sistema Solare.
“La missione nel sistema di Urano non riguarda solo le lune, ma anche la comprensione del sistema (pianeta, anelli, lune, magnetosfera) nel suo complesso. La missione colmerà molte lacune nella nostra comprensione del funzionamento dei giganti di ghiaccio e delle relazioni tra le lune, il pianeta e la magnetosfera”, afferma Castillo-Rogez.
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