Il pH alcalino dei geyser di Encelado

Un nuovo studio ha determinato il pH dei geyser di Encelado, un parametro fondamentale per comprendere i processi geochimici che avvengono all'interno della luna di Saturno, considerati determinanti per un ambiente in grado di ospitare la vita.

Encelado è uno dei posti più intriganti del nostro Sistema Solare.
Ogni volta che l'acqua allo stato liquido viene rilevata su un mondo diverso dalla Terra, gli scienziati iniziano a chiedersi se lì potrebbero esistere condizioni favorevoli alla vita. Su Encelado, la conferma dell'esistenza di un oceano sotterraneo interposto tra il nucleo roccioso e la crosta ghiacciata, ha alimentato nuove speranze, insieme con altri studi che hanno avvalorato ipotesi sulla presenza di attività idrotermale.

Ora, un team di ricerca guidato da Chistopher Glein, del Carnegie Institution di Washington, John Baross dell'Università di Washington, e J. Hunter Waite Jr. del Southwest Research Institute, ha realizzato un nuovo modello chimico per determinare il pH del mare di Encelado, basato sui dati dei grani di ghiaccio e del gas dei pennacchi rilevati dallo dello spettrometro di massa a bordo della sonda della NASA Cassini.

Il lavoro è stato pubblicato sulla rivista Geochimica et Cosmochimica Acta.

I risultati mostrano che il pennacchio e, quindi, per deduzione anche l'oceano, ha un pH alcalino di circa 11 o 12 (il valore massimo è 14), simile a quello delle soluzioni a base di ammoniaca utilizzate per pulire le lenti degli occhiali. In aggiunta, è salato, cioè contiene cloruro di sodio (NaCl) come gli oceani qui sulla Terra, ed anche un po' di soda ( carbonato di sodio, Na ₂CO ₃) che renderebbe il mare sotterraneo simile ai laghi terrestri alcalini, come il Mono in California o il Magadi in Kenya.

Il modello suggerisce che il pH elevato dell'oceano è causato da un processo geochimico metamorfico subacqueo, chiamato serpentinizzazione.
Sulla Terra, la serpentinizzazione si verifica quando certi tipi di rocce ultrabasiche, o ultramafiche (a basso contenuto di silice ma ricche di magnesio e ferro), risalgono dal mantello superiore della Terra fino a raggiungere il fondo degli oceani, dove interagiscono chimicamente con le molecole d'acqua circostanti. Attraverso questo processo le rocce ultrabasiche vengono convertite in nuovi minerali, compreso il serpentino, da cui prende il nome il processo, ed il fluido diventa alcalino. Su Encelado, la serpentinizzazione si verificherebbe quando l'acqua dell'oceano circola attraverso il nucleo roccioso sul fondo del mare.

"Perché la serpentinizzazione è così di interesse? Perché la reazione tra rocce ricche di metallo e l'acqua dell'oceano produce anche idrogeno molecolare ( H2), che fornisce una sorgente di energia chimica essenziale per supportare una biosfera in profondità, in assenza di luce solare, all'interno lune e pianeti", ha detto Glein. "Questo processo è fondamentale in astrobiologia perché l'idrogeno molecolare può pilotare la formazione di composti organici come gli aminoacidi, i cosiddetti mattoni della vita, e servire come alimento per la vita microbica, in particolare per gli organismi che producono metano. In quanto tale, la serpentinizzazione fornisce un collegamento tra processi geologici e biologici e la scoperta di questo meccanismo su Encelado rende questo mondo un candidato ancora più promettente per poter ospitare forme di vita".

Al di là dello studio specifico, questo lavoro dimostra che è possibile determinare il pH di un oceano extraterrestre sulla base di dati chimici provenienti da un veicolo spaziale in orbita che avuto la possibilità di volare attraverso un pennacchio o geyser. Questo approccio potrà essere utilizzato per verificare le condizioni di abitabilità di altri mondi, come Europa, la luna di Giove.

In apertura, una nostra elaborazione delle immagini raw della sonda Cassini, disponibile in dimensione intera sul nostro album di Flickr.