La vita su Europa, la luna di Giove, può esistere?

Europa è una luna di Giove dove si pensa possa esserci acqua liquida e la possibilità teorica di ospitare la vita, vediamo come e perchè!

speciale La vita su Europa, la luna di Giove, può esistere?
Articolo a cura di

Quando si pensa alla vita viene subito in mente il pianeta Terra. D'altra parte, se dovete cercare la vita e volete essere sicuri di trovarla, questo è certamente il posto ideale. Sappiamo che c'è, la conosciamo abbastanza bene (ma mai troppo), è presente praticamente ovunque. Oltre al pianeta Terra si potrebbe pensare di volerla cercare in quella che viene chiamata "fascia di abitabilità", ovvero la zona intorno ad una stella in cui è possibile trovare acqua liquida. Tuttavia, come vedremo, ci sono posti anche nel nostro sistema solare dove la vita è tutto sommato pensabile, anche all'esterno della zona abitabile, come Europa.

I satelliti di Giove (anche detti satelliti galileiani) hanno una storia particolarmente famosa: furono scoperti da Galileo il 7 gennaio del 1610 e vennero definiti "pianeti", che al tempo voleva dire semplicemente "oggetto celeste in movimento" quindi non era una definizione poi così errata.
Europa, il più piccolo dei quattro, ha un diametro di circa tremila chilometri (poco più piccolo della nostra Luna), ed è composto principalmente da silicati con una crosta costituita da acqua ghiacciata; probabilmente al suo interno è presente un nucleo di ferro-nichel ed è circondato esternamente da un'atmosfera estremamente rarefatta (costituita principalmente da ossigeno). Tuttavia, ciò che davvero ci interessa quest'oggi, è che sotto la sua crosta ghiacciata è presente un grande oceano di acqua liquida, che potrebbe ospitare la vita, anche complessa. Ma come lo sappiamo?

La presenza di acqua liquida

Ci sono molte ipotesi e alcune prove. Per prima cosa sappiamo che Giove esercita su Europa delle forze di marea molto violente che generano una grande energia interna (e quindi un grande calore), in teoria sufficiente a mantenere l'acqua allo stato liquido sotto la superficie ghiacciata. Questo è compatibile con le osservazioni di attività vulcaniche: la sonda Galileo, lanciata nel 1989, ha infatti individuato fuoriuscite di biossido di carbonio e di biossido di zolfo, testimonianza della presenza di attività geologica simile alla tettonica a placche, la prima attività geologica di questo tipo su un mondo diverso dalla Terra.

La NASA (ora alle prese con Artemis), sulla base di osservazioni effettuate con Hubble, ha annunciato poi che sono stati rilevati geyser di vapore acqueo simili a quelli di Encelado, un satellite di Saturno con caratteristiche estremamente simili a quelle di Europa. Nel 1997 il passaggio della sonda Galileo attraverso un pennacchio d'acqua fuoriuscente da un geyser superficiale ha dimostrato oltre ogni ragionevole dubbio l'esistenza di un oceano d'acqua liquida presente sotto la crosta.
D'altra parte Europa è l'oggetto più liscio del sistema solare. Questo lascia supporre che ogni qual volta la crosta ghiacciata venga intaccata dall'impatto di un meteorite o dalle forze di marea che crepano la superficie, con tutta probabilità l'acqua sale in superficie e "ripara" la fenditura.

Una vita senza Sole

Fino alla fine degli anni 70 del 900 si pensava che la vita fosse estremamente legata alla presenza del Sole e che qualsiasi forma di vita presente sulla Terra fosse, più o meno direttamente, legata alla sintesi clorofiliana. A cambiare questo paradigma è stata, nel 1977, un'immersione esplorativa alle Galápagos, dove un gruppo di ricercatori scoprì colonie di vermi tubo giganti, vongole, crostacei, mitili e varie altre creature raggruppate attorno a una fumarola nera. Intanto cos'è una fumarola nera?
Le fumarole nere sono un tipo di bocca idrotermale situate sul fondo oceanico, raggruppate in zone molto ampie (alcune centinaia di metri). Si formano quando acqua super-riscaldata (400 °C, che rimane liquida per l'elevata pressione) presente sotto la crosta terrestre riesce a raggiungere il fondo oceanico attraverso degli sbocchi. Tale acqua è ricca di minerali (principalmente solfuri) i quali, cristallizzando, creano intorno a ciascuna sorgente una struttura simile a un camino. Quando l'acqua super-riscaldata emessa dalla sorgente viene a contatto con l'acqua oceanica (molto più fredda) molti minerali precipitano, dando origine al caratteristico colore nero.

Intorno a queste fumarole, nonostante la totale assenza di luce solare e le temperature poibitive (estremamente alte), è presente un intero ecosistema. La ragione? La Chemiosintesi. Alcuni batteri estremofili sono in grado di utilizzare questo processo per ottenere energia dall'ossidazione di sostanze chimiche reattive, come l'idrogeno e l'acido solfidrico provenienti dall'interno della Terra. In seguito divengono nutrimento per altri organismi, creando un ecosistema chiuso, separato ed estremamente diverso da quello presente in superficie. Un ecosistema che potrebbe riprodursi similmente sul fondo oceanico di Europa, o almeno questo è ciò che sperano gli astrobiologi.

La chimica di Europa

Sappiamo che il campo magnetico di Giove dirotta una grande quantità di particelle cariche altamente energetiche verso la superficie di Europa. Tali particelle sono estremamente importanti per la presenza della vita in quanto sono in grado di rompere i legami di alcune molecole organiche semplici per dar vita ad una chimica più complessa, compresi molti elementi ossidanti; tutti ingredienti indispensabili alla vita per come la conosciamo.

Ci mancano alcune informazioni importanti sulla superficie ghiacciata di Europa. Ad esempio non sappiamo quanto sia spesso lo strato di ghiaccio e quanto sia "semplice" per le particelle cariche, o eventualmente per i composti organici generati sullo strato di ghiaccio, raggiungere la superficie di acqua liquida.

Tale chimica ci assicura che se è presente della vita, non si tratterà di qualcosa di estremamente diverso da quello a cui siamo già abituati qua sulla Terra. Gli elementi costituenti sarebbero i medesimi. Al contrario, ad esempio, di Titano (di cui comunque discuteremo ampiemente in un prossimo articolo), dove l'acqua deve essere necessariamente sostituita dal metano nel ruolo di solvente, generando quindi una vita completamente (o quasi) diversa da come la conosciamo.

Analogie con Encelado

Encelado è una piccola luna orbitante attorno a Saturno con caratteristiche estremamente simili a quelle di Europa. Si tratta sempre di una palla ghiacciata con un diametro di circa cinquecento chilometri (molto più piccolo anche di Europa).

Encelado è uno dei tre corpi celesti del sistema solare esterno (assieme alla luna Io di Giove e la luna Tritone di Nettuno) dove sono state osservate delle eruzioni attive. Le analisi dei gas emessi suggeriscono che sono state generate da acqua liquida situata sotto la superficie (proprio come su Europa). Assieme alle analisi chimiche del pennacchio, queste scoperte hanno alimentato le ipotesi che Encelado sia un importante soggetto di studio nel campo dell'esobiologia e che la presenza di vita sia quantomeno pensabile.

Tali eruzioni rendono inoltre possibile pensare missioni spaziali con l'obiettivo di raccogliere campioni direttamente nello spazio. Questo permetterebbe quindi la ricerca di materiali organici e della presenza della vita senza la necessità di atterare sulla superficie, semplificando enormemente il livello di difficoltà della missione. Su Europa, al contrario, è necessario superare lo strato di ghiaccio (magari con un siluro alimentato a fissione nucleare) in modo da raggiungere l'acqua liquida, per poi successivamente rilasciare una sonda in grado di muoversi nell'ambiente ed analizzare la composizione dell'acqua. L'ambiente che ci aspettiamo di trovare è molto simile a quello del lago Vostok, in Antartide, dove sono ancora in corso gli studi riguardanti la presenza della vita.

C'è vita su Europa?

Non lo sappiamo ancora, ma sappiamo che ci sono con alta probabilità tutti gli elementi necessari. A questo punto la questione diventa anche un po' filosofica: la vita si presenta ogni volta che ci sono le condizioni favorevoli oppure è un evento estremamente raro, che quindi potrebbe non presentarsi mai (o quasi), nonostante l'ambiente sia "ideale"?
Anche questa è una domanda a cui non sappiamo rispondere, fondamentalmente perchè non sappiamo ancora come si sia creata la vita qua sulla Terra. Il dibattito scientifico su questi temi è molto acceso e attuale e la scoperta di una forma di vita (anche fossile) su uno degli hot spot dell'astrobiologia (Marte, Venere, Europa, Encelado, Titano) darebbe sicuramente un importante contributo alla risoluzione di questi problemi. Fino ad allora, non si può far altro che continuare a cercare, e sognare.