Potrebbe comparire la vita su Titano?
Caratterizzato da una temperatura superficiale di circa -200 °C, Titano non sembra essere un luogo particolarmente ospitale. Ciononostante, questa luna ghiacciata in orbita su Saturno ospita gli elementi costitutivi della vita e potrebbe offrire un ambiente adatto a metterli insieme per farla manifestare. Titano, le cui dimensioni sono doppie rispetto alla Luna, è contraddistinto da alcune sorprendenti analogie con la Terra: il suo clima coinvolge un ciclo di liquidi che comprende nuvole e pioggia, nonché fiumi, laghi e mari. Inoltre, si configura come l’unica luna conosciuta che possiede un’atmosfera densa. Il progetto PRIMCHEM (Primitive chemistry in planetary atmospheres: From the upper atmosphere down to the surface), sostenuto dal Consiglio europeo della ricerca (CER), ha ora scoperto che le interazioni chimiche in atto all’interno di questa atmosfera avrebbero il potenziale di agevolare la comparsa della vita su Titano. I composti organici, riscontrabili in tutti gli organismi viventi, sono molecole che solitamente contengono atomi di carbonio legati ad idrogeno al cui interno possono essere presenti svariati altri elementi chiamati eteroatomi, tra cui l’azoto. L’azoto costituisce una parte importante della struttura di proteine e basi di DNA. «L’atmosfera di Titano è principalmente composta da azoto molecolare e metano. Abbiamo dimostrato che, a elevate altitudini, l’azoto promuove la crescita organica e produce molecole di grandi dimensioni», spiega Nathalie Carrasco, ricercatrice principale di PRIMCHEM e professoressa di geoscienze presso l’Università di Versailles Saint Quentin, l’ente che ospita il progetto. Secondo quanto afferma la ricercatrice, l’atmosfera di Titano è ideale al fine di esplorare lo scenario di un’origine atmosferica per l’integrazione dell’azoto in molecole prebiotiche: «Gli strati superiori dell’atmosfera sono direttamente esposti a intense radiazioni solari ultraviolette, il che innesca reazioni chimiche estremamente efficienti.»
Potenzialità organiche
Il team ha inoltre scoperto che le grandi molecole ricche di azoto prodotte ad altitudini elevate continuano a evolversi nel corso della loro discesa nell’atmosfera, generando enormi potenzialità organiche presso la superficie di Titano. L’acqua liquida, spiega Carrasco, è un’altra condizione preliminare per la vita. «Titano ospita un profondo oceano e l’acqua allo stato liquido può essere fatta risalire in superficie attraverso il criovulcanismo. La nostra scoperta dell’interazione di molecole atmosferiche ricche di azoto con acqua liquida sulla superficie di Titano suggerisce pertanto la possibilità di comparsa della vita su questo satellite.» I risultati ottenuti dal team sono stati resi possibili dalla missione spaziale Cassini-Huygens, che per prima ha rivelato l’esistenza di grandi molecole organiche su Titano. Per svelarne la composizione chimica, la squadra di PRIMCHEM ha sviluppato una piattaforma sperimentale volta a ricreare le condizioni di Titano in laboratorio: intensa irradiazione di ultravioletti, bassa pressione e temperature sino ai -200 °C. I processi chimici innescati sono stati successivamente osservati in situ grazie all’impiego di dispositivi analitici collegati ai reattori.
Uno sguardo alla Terra primordiale
Il lavoro svolto nell’ambito del progetto potrebbe inoltre contribuire a migliorare la nostra comprensione del modo in cui la vita possa aver avuto origine nel nostro pianeta: la pressione di superficie e la composizione chimica dell’atmosfera rendono infatti Titano il più noto analogo osservabile della Terra primordiale. «I nostri risultati suggeriscono che la chimica nell’atmosfera superiore della Terra primordiale abbia incentivato l’integrazione dell’azoto nelle molecole prebiotiche prima che interagissero con gli oceani primitivi», osserva Carrasco. Le rivoluzionarie scoperte di PRIMCHEM forniranno direttamente informazioni al lavoro di DragonFly, la missione su Titano che la NASA lancerà nel 2027 allo scopo di esplorare i futuri eventuali progressi della chimica pre-vita sul satellite e migliorare la nostra comprensione in merito alla comparsa della vita sulla Terra e non solo.
Parole chiave
PRIMCHEM, Titano, luna, atmosfera, chimica organica, prebiotico, Terra primordiale, missione DragonFly, vita