Laghi di metano su Titano! Nascondono forme di vita primordiali?

Immagine artistica della superficie di Titano. Sullo sfondo possiamo ammirare Saturno. — *Figura 1 – Immagine artistica della superficie di Titano. Sullo sfondo possiamo ammirare Saturno* [Credit: Hdblog.it]

Vi siete mai immaginati di fare un tuffo in un lago di metano? Sarebbe una follia! Ma se fossimo in un film di fantascienza, potremmo provare questa stravagante esperienza su Titano, avvolti da un paesaggio a tratti esotico esotico e a tratti familiare.

Titano e le sue meraviglie

Titano è il più grande satellite di Saturno. È, inoltre, l’unico corpo del Sistema Solare (oltre alla Terra) ad avere liquidi stabili sulla propria superficie. Sulla Terra siamo abituati ad avere fiumi, laghi e mari composti da acqua, su questo corpo celeste, invece, sono formati da etano e metano. Possiede, quindi, un ciclo di idrocarburi, come quello dell’acqua sulla Terra, che evaporano, condensano in nubi e poi piovono al suolo.

Foto-mosaico che mostra il polo nord di Titano dove sono visibili i laghi e i mari di idrocarburi in blu. — *Figura 2 – Foto-mosaico che mostra il polo nord dove sono visibili i laghi di metano su Titano* [Credit: NASA]

Il metano e l’etano sono idrocarburi, cioè composti organici formati da idrogeno e carbonio. Si tratta dei due idrocarburi più semplici e sul nostro Pianeta sono presenti in forma di gas. Il metano è un gas serra e un combustibile fossile, utilizzabile come fonte di energia. L’etano, oltre ad essere un gas combustibile, si utilizza come refrigerante nei laboratori chimici.

Rappresentazione di una molecola di metano e di etano, rispettivamente. — *Figura 3 – Rappresentazione di una molecola di metano e di etano, rispettivamente* [Credit: Wikipedia]

Su Titano, invece, l’etano e il metano si trovano allo stato liquido proprio a causa della distanza di questo corpo celeste dal Sole. Infatti, in questo mondo freddo e ghiacciato, l’etano e il metano trovano le condizioni per condensare e creare laghi e mari, gelidi e viscosi.

Le condizioni per la vita

A questo punto sorge spontanea una domanda: esistono forme di vita che popolano questi inusuali laghi di metano su Titano?

La cosiddetta abitabilità di un corpo celeste, quindi le caratteristiche che lo rendono in grado di ospitare la vita, viene desunta dalle condizioni terrestri, poiché al momento non abbiamo conoscenza di vita extraterrestre.

Gli elementi fondamentali sono:

acqua liquida;
una fonte di energia;
le molecole base per poter originare composti organici più complessi.

Titano è una grande luna ghiacciata, con una temperatura media di -179°C e una pressione superficiale di 1.5 bar (sulla Terra è 1 bar). È, inoltre, l’unica luna conosciuta ad avere una densa atmosfera, composta prevalentemente da azoto e da tracce di metano.

Si ipotizza che sulla Terra la vita abbia avuto origine dalla non-vita, la cosiddetta “Evoluzione Chimica”. A partire, quindi, da elementi chimico-organici semplici si sarebbero originate molecole sempre più complesse, fino agli acidi nucleici, come il DNA degli organismi viventi. Affinché questo avvenga è necessaria la presenza di acqua liquida e di una fonte di energia. Titano potrebbe mimare le condizioni della Terra primitiva ovvero del “brodo primordiale” in cui comparve la vita terrestre.

Oltre a ciò, nella densa atmosfera di Titano avvengono complesse reazioni chimiche che potrebbero dare origine ai mattoni primari che costituiscono la vita. L’irraggiamento solare è l’1% di quello terrestre ma è sufficiente per garantire l’innesco di reazioni chimiche. Troviamo quindi il secondo elemento per l’abitabilità: una fonte di energia.

Acqua su Titano

Dalle recenti scoperte della sonda Cassini, emerge che la luna saturniana possiede bacini d’acqua liquida sotto la propria superficie. Potrebbe, dunque, ospitare forme di vita primordiali, ma potrebbe ospitare anche primitive forme di vita proprio in quegli inusuali laghi di metano. Queste ipotetiche forme di vita potrebbero avere metabolismi con una biochimica diversa da quella della maggior parte degli organismi terrestri.

*Figura 4 – Titano in una foto-mosaico della sonda Cassini.* [Credit: ESA]

“Titano in pratica è un mondo con un doppio oceano, spiega la scienziata planetaria Sarah Hörst della Johns Hopkins University, e in linea di principio potrebbe ospitare la vita così com’è sulla Terra oppure la vita come non la conosciamo”.

Sulla Terra esistono sia batteri che producono metano, cosiddetti metanogeni, sia batteri che utilizzano il metano come fonte di energia, cosiddetti metanotrofi. È lecito, dunque, ipotizzare che esistano microorganismi metanogeni o metanotrofi primitivi anche su Titano, magari con processi metabolici diversi da quelli a noi noti.

Titano e la Terra: mondi diversi ma simili

Questa luna saturniana è un mondo differente ma allo stesso tempo, in parte, simile alla Terra. La sua atmosfera è composta prevalentemente da azoto, come quella terrestre. Inoltre, la presenza di gas serra (come metano e idrogeno molecolare) alza la temperatura media di circa 20 gradi, rispetto a quella prevista per quella distanza dal Sole.

Si hanno evidenze della presenza di vulcani, o meglio di criovulcani. Si tratta di “vulcani freddi”, che invece di eruttare lava, eruttano acqua, mista ad ammoniaca e a metano. Chissà quanto sarebbe spettacolare osservarli da vicino! Un mondo al contrario dove i vulcani eruttano acqua invece di fuoco!

Titano si presenta con una superficie color mandarino che cela un substrato di acqua ghiacciata. Presenta, inoltre, delle montagne che testimoniano la presenza di attività tettonica. Dunque, il suo strato superficiale è attivo e modellato da questa attività. Infine, la sua atmosfera è scossa da forti venti, come accade su Venere.

Veduta aerea della superficie di Titano da 10 km di altitudine. — *Figura 5 – Veduta aerea della superficie di Titano da 10 km di altitudine* [Credit: ESA]

Ha un’alternanza stagionale, grazie all’inclinazione del proprio asse e impiega 16 giorni terrestri per completare un giro intorno a se stesso. Inoltre, la rotazione intorno al Sole, come per Saturno, dura circa 30 anni terrestri.

l laghi di metano su Titano e le forme di vita primordiali

Ciclo idrogeologico del metano e caratteristiche superficiali del suolo. — *Figura 6* – *Ciclo idrogeologico del metano e caratteristiche superficiali del suolo* [Credit: Chem. Soc. Rev., 2012, 41, 5380–5393]

Come accennato in precedenza, Titano presenta una densa atmosfera, formata in gran parte da azoto e con tracce di metano. Il metano presente negli strati superiori dell’atmosfera si trasforma in molecole più complesse, come l’acetilene, reazione che produce anche idrogeno molecolare. Dalle osservazioni della sonda Cassini, emerge che, avvicinandosi alla superficie, si verifica un calo di idrogeno molecolare e la scomparsa dell’acetilene.

Alcuni studiosi ipotizzano la presenza di una qualche forma di vita su Titano che potrebbe ricavare energia trasformando l’acetilene e l’idrogeno molecolare in metano.

Schema di reazione chimica che a partire da acetilene e idrogeno molecolare porta alla formazione di metano. — *Figura 7 – Schema di reazione chimica che a partire da acetilene e idrogeno molecolare porta alla formazione di metano*

Nonostante la temperatura rigida della luna saturniana, elemento che potrebbe ostacolare i processi biologici, le condizioni attuali del pianeta non escludono la presenza di vita. Questa potrebbe trovarsi proprio nelle zone limitrofe ai criovulcani, dove la temperatura è più permissiva.

È da considerare inoltre che sulla Terra esistono microorganismi detti estremofili, in grado, cioè, di colonizzare e sopravvivere in ambienti estremi. Non è dunque da escludere che, sulla luna ghiacciata di Saturno, possano esistere delle forme di vita estremofile che proliferano anche in quegli inusuali laghi di idrocarburi liquidi.

“Ogni volta che compiamo scoperte che riguardano Titano”, commenta Marco Mastrogiuseppe, ricercatore del California Institute of Technology, “diventa sempre più misterioso. Ma queste misurazioni ci aiutano a rispondere ad alcune domande chiave. Attualmente l’idrologia di Titano risulta più comprensibile”.

In sintesi, è un mondo estraneo e affascinante con meraviglie ancora da scoprire, ma con elementi di qualcosa che è familiare e che tanto andiamo cercando nel cosmo.