Nuove possibilità di vita su Europa senza attività idrotermali

Una nuova ricerca suggerisce che i fondali del vasto oceano che si cela al di sotto della spessa crosta ghiacciata di Europa, luna di Giove, potrebbero possedere il giusto equilibrio di energia chimica per poter sostenere eventuali forme di vita anche in assenza di attività idrotermali.

Uno dei siti attivi di serpentinizzazione presso l'ecosistema idrotermale di Lost City, nell'Atlantico. Credits: Kevin Peter Hand

Gli astronomi del Jet Propulsion Laboratory della NASA hanno confrontato la poteziale produzione di idrogeno ed ossigeno su Europa con quella terrestre, escludendo processi di natura vulcanica come i camini idrotermali. L'equilibrio tra ossigeno e idrogeno è considerato un indicatore chiave dell'energia chimica a disposizione di eventuali forme di vita. I risultati sono chiari: su entrambi i mondi, la produzione di ossigeno è circa 10 volte più elevata di quella dell'idrogeno, una conclusione che traccia un importante punto in comune tra i due mondi.

"Stiamo studiando un oceano alieno usando metodi progettati per comprendere i trasferimenti di energia e nutrienti nei sistemi terrestri," spiega Steve Vance del JPL. "I processi a base di ossigeno e idrogeno negli oceani di Europa potrebbero fornire un'importante spinta alle reazioni chimiche e ad eventuali forme viventi laggiù, proprio come sulla Terra."

I ricercatori hanno calcolato quanto idrogeno potrebbe essere prodotto dall'interazione tra l'acqua dell'oceano e la roccia che ne costituisce il fondale, un processo regolato dalla serpentinizzazione. Questo fenomeno prevede che l'acqua precipiti nelle fessure tra i granelli di minerali e reagisca con la roccia a formare nuove sostanze, rilasciando tra l'altro grandi quantità di idrogeno. I ricercatori hanno modellato la formazione e la distribuzione di fratture sui fondali di Europa ricostruendo i meccanismi di raffreddamento della luna che dissipano il calore di formazione rimasto da miliardi di anni fa.

Sulla Terra, simili fratture raggiungono fino a 5-6 chilometri di profondità. Su Europa, gli scienziati sospettano che questi tagli siano in grado di penetrare fino a 25 chilometri nel mantello.

Europa è costantemente inondata dall'ambiente di radiazioni che avvolge Giove. Queste radiazioni sono in grado di spaccare le molecole di acqua che costituiscono la crosta ghiacciata della luna, formando ossigeno e altri composti ossidanti che completerebbero la ricetta di energia chimica.

"Gli ossidanti provenienti dal ghiaccio sono come il polo positivo di una batteria, mentre le sostanze chimiche sul fondale, note come riducenti, sono il polo negativo," spiega Kevin Hand del JPL. "Se la vita e i processi biologici completino il circuito o meno è parte di ciò che motiva la nostra esplorazione di Europa."

Secondo i ricercatori, l'assenza di attività idrotermali potrebbe perfino migliorare il potenziale biologico della luna. "Se la roccia è fredda, risulta più facile fratturarla," spiega Vance. Ciò si tradurrebbe direttamente in un aumento nella produzione di idrogeno attraverso la serpentinizzazione. "L'idrogeno andrebbe poi a bilanciare gli ossidanti in un rapporto simile a quello che caratterizza gli oceani terrestri." Eccessive attività idrotermali, al contrario, potrebbero rendere l'oceano troppo acido per sostenere eventuali forme viventi.

Il prossimo passo, ora, sarà definire con precisione il ruolo di altri elementi fondamentali per lo sviluppo della vita, tra cui il carbonio, l'azoto, il fosforo e lo zolfo.