Uno studio ha consentito agli esperti di riprodurre e studiare le caratteristiche ambientali del più grande satellite di Saturno.
Al pari della Terra, Titano, la luna più grande di Saturno, possiede un’atmosfera e cicli meteorologici stagionali, anche se la composizione chimica e mineralogica del corpo celeste risulta significativamente differente rispetto al nostro pianeta. Per analizzare meglio le caratteristiche di questo intrigante corpo celeste, gli scienziati hanno ricreato le condizioni ambientali del satellite, un candidato unico per studiare le origini della vita, in provette. I risultati sono stati pubblicati alla riunione della American Chemical Society (ACS). “Le molecole organiche semplici, che sulla Terra troviamo allo stato liquido, si trovano su Titano in cristalli minerali solidi congelati a causa delle loro temperature estremamente basse, fino a -178 gradi sotto zero“, spiega Tomče Runčevski, ricercatore a capo del progetto. “Abbiamo scoperto – spiegano lo scienziato – che due delle molecole che si trovano in grandi quantità su Titano, l’acetonitrile e il propionitrile, si trovano prevalentemente in forma cristallina in nano superfici che potrebbero fungere da modelli per l’autoassemblaggio di altre molecole di interesse prebiotico”. La maggior parte delle informazioni che abbiamo oggi su Titano, sono state raccolte dalla missione Cassini-Huygens, che ha esplorato Saturno e le sue lune. Il lungo viaggio della missione ha rivelato come Titano è un luogo interessante da studiare per scoprire come è nata la vita sul nostro pianeta. Come la Terra, Titano ha un’atmosfera composta principalmente da azoto, ma con una quantità maggiore di metano. È l’unico corpo conosciuto nello spazio, oltre alla Terra, a presentare prove evidenti della presenza di bacini di liquido superficiale. Alimentati dall’energia del Sole, dal campo magnetico di Saturno e dai raggi cosmici, sia l’azoto che il metano reagiscono producendo molecole organiche di varie dimensioni e complessità. L’acetonitrile e il propionitrile, in particolare, sono presenti nella caratteristica foschia gialla che avvolge la luna sotto forma di aerosol e che raggiungono la superficie sotto forma di pioggia fino a depositarsi come di minerali allo stato solido.
Le proprietà di queste molecole sulla Terra sono ben note, ma le loro caratteristiche nelle condizioni di Titano non sono state finora studiate a fondo. “Abbiamo ricreato in laboratorio le condizioni di Titano in piccoli cilindri di vetro” spiega Runčevski – introducendo acqua, che si congela in ghiaccio quando abbassiamo la temperatura per simulare l’atmosfera di Titano e l’etano, che invece si trasforma in liquido, in modo da imitare i laghi di idrocarburi trovati da Cassini-Huygens sulla luna di Saturno”. Successivamente, viene aggiunto azoto al cilindro e introdotti acetonitrile e propionitrile, per studiare le precipitazioni atmosferiche. “La nostra ricerca ha rivelato molte cose sulle strutture del ghiaccio prima sconosciute. Abbiamo scoperto, ad esempio, che il PCN non si espande uniformemente nelle sue tre dimensioni. Titano subisce variazioni di temperatura e se l’espansione termica dei cristalli non è uniforme in tutte le direzioni, possono verificarsi fratture della superficie della luna“. Una comprensione più dettagliata di questi minerali potrebbe aiutare il team a capire meglio come appare la superficie del satellite di Saturno. Il passo successivo, spiega Runčevski, è di preparare sia i cristalli che le miscele liquide di ACN, PCN per ottenere spettri dettagliati da confrontare in seguito con i dati raccolti da Cassini-Huygens. Gli studi aiuteranno a confermare la composizione minerale su Titano e probabilmente forniranno informazioni ai ricercatori che lavorano su una prossima missione della NASA verso il satellite prevista nel 2027.
