Scritto: Domenica, 20 Dicembre 2020 06:09 Ultima modifica: Domenica, 20 Dicembre 2020 07:59

Menù metabolico per comunità microbica su Encelado


Utilizzando i dati della sonda Cassini della NASA, gli scienziati del Southwest Research Institute (SwRI) hanno modellato i processi chimici che potrebbero prodursi nell'oceano sotterraneo di Encelado.

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Menù metabolico per comunità microbica su Encelado Crediti: Courtesy of Southwest Research Institute

I risultati indicano che nella acque, sotto la superficie ghiacciata della luna di Saturno, potrebbe formarsi un vario ed interessante menù metabolico in grado di supportare una comunità microbica potenzialmente diversificata.

 

I geyser

Il 17 febbraio 2005, la Cassini passò per la prima volta molto vicino ad Encelado. Durante il sorvolo, il magnetometro MAG rilevò uno strano disturbo nel campo magnetico di Saturno in corrispondenza del polo sud della luna, simile agli effetti che prodotti da una cometa. Furono così scoperti i geyser, i potenti getti di vapore acqueo ed altre sostanze provenienti dalle profonde fessure chiamate tiger stripes, o "strisce della tigre" (ulteriori dettagli sono presenti nel capitolo 9 del mio libro "Con la Cassini-Huygens nel sistema di Saturno"). 

Prima di terminare la sua missione, nel 2017, la sonda Cassini ha assaggiato direttamente il materiale espulso dai pennacchi, durante uno dei suoi passaggi più ravvicinati.
La navicella sfiorò la superficie ghiacciata di Encelado con voli da brivido diverse volte nel corso della missione: ma, durante uno degli ultimi fly-by, l'E-21, fece il miglior tuffo attraverso il mix spry dei getti.

I suoi strumenti rilevarono idrogeno molecolare, una potenziale fonte di cibo per i microbi. Ora, un nuovo articolo pubblicato sulla rivista Icarus esplora altre potenziali fonti di energia ancora non rilevate.
"La rilevazione dell'idrogeno molecolare (H2) nel pennacchio ha indicato che c'è energia libera disponibile nell'oceano di Encelado", ha detto l'autore principale Christine Ray, che lavora presso il SwRI. “Sulla Terra, le creature aerobiche o che respirano ossigeno consumano energia in materia organica come glucosio e ossigeno per creare anidride carbonica e acqua. I microbi anaerobici possono metabolizzare l'idrogeno per creare metano. Tutta la vita può essere distillata in reazioni chimiche simili associate a uno squilibrio tra composti ossidanti e riducenti". Questo disequilibrio crea un potenziale gradiente di energia, in cui la chimica redox trasferisce elettroni tra elementi, il più delle volte con una specie che subisce l'ossidazione mentre un'altra specie subisce la riduzione.

Questi processi sono vitali per molte funzioni di base della vita, comprese la fotosintesi e la respirazione.
Ad esempio, l'idrogeno è una fonte di energia chimica che supporta i microbi anaerobici che vivono negli oceani della Terra vicino alle bocche idrotermali. Sul fondo dell'oceano terrestre, le prese d'aria idrotermali emettono fluidi caldi, ricchi di energia e carichi di minerali che consentono il prosperare di ecosistemi unici, brulicanti di creature insolite. Ricerche precedenti hanno trovato prove crescenti di prese d'aria idrotermali e squilibrio chimici anche su Encelado, che potrebbero indicare condizioni di abitabilità nel suo oceano sotterraneo.

 

Una chimica da scoprire

"Ci siamo chiesti se potevano esserci altre fonti di energia nell'oceano di Encelado", ha detto Ray. "Poiché ciò richiederebbe un diverso insieme di ossidanti che non abbiamo ancora scoperto nei pennacchi, abbiamo eseguito modelli chimici per determinare se le condizioni nell'oceano e nel nucleo roccioso potessero supportare questi processi chimici".

Ad esempio, gli autori hanno esaminato come le radiazioni ionizzanti dello spazio potrebbero creare ossidanti O2 (ossigeno molecolare) e H2O2 (perossido di idrogeno) e come la geochimica abiotica nell'oceano e nel nucleo roccioso potrebbe contribuire a squilibri chimici in grado di supportare processi metabolici. Il team ha valutato se questi ossidanti potrebbero accumularsi nel tempo e se i riducenti fossero presenti in quantità apprezzabili o meno. Ha anche considerato come i riducenti acquosi o i minerali del fondale marino potrebbero convertire questi ossidanti in solfati e ossidi di ferro.
"Abbiamo confrontato le nostre stime di energia libera con gli ecosistemi sulla Terra e abbiamo stabilito che, nel complesso, i nostri valori per il metabolismo sia aerobico che anaerobico soddisfano o superano i requisiti minimi", ha detto Ray. "Questi risultati indicano che la produzione di ossidanti e la chimica dell'ossidazione potrebbero contribuire a sostenere la vita e una comunità microbica metabolicamente diversificata su Encelado".

"Ora che abbiamo identificato potenziali fonti di cibo per i microbi, la prossima domanda da porsi è qual è la natura delle sostanze organiche complesse che stanno uscendo dall'oceano?", ha commentato il direttore del programma SwRI, il dottor Hunter Waite, coautore del nuovo articolo.  "Questo nuovo documento è un altro passo per capire come una piccola luna può sostenere la vita in modi che superano completamente le nostre aspettative!"

Questi risultati saranno di supporto per la prossima generazione di esplorazione. "Un futuro veicolo spaziale potrebbe volare attraverso il pennacchio di Encelado per testare le previsioni di questo documento sull'abbondanza di composti ossidati nell'oceano", ha detto il dottor Christopher Glein, ricercatore senior di SwRI, e coautore. "Dobbiamo essere cauti ma trovo esilarante pensare che potrebbero esserci strane forme di vita che sfruttano queste fonti di energia che sembrano essere fondamentali per il funzionamento di Encelado".

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Letto: 125 volta/e Ultima modifica Domenica, 20 Dicembre 2020 07:59
Elisabetta Bonora

Nella vita lavorativa mi occupo di web, marketing e comunicazione, digital marketing. Nel tempo libero sono un'incontenibile space enthusiast e mamma di Sofia Vega.
Mi occupo di divulgazione scientifica, attraverso questo web, collaborazioni con riviste del settore ed image processing delle foto provenienti dalle missioni robotiche. Appassionata di astronomia, spazio, fisica e tecnologia, affascinata fin da bambina dal passato e dal futuro. Nel 2019 è uscito il mio primo libro "Con la Cassini-Huygens nel sistema di Saturno".
Amo le missioni robotiche inviate nel nostro Sistema Solare "per esplorare nuovi mondi, alla ricerca di nuove forme di vita, per arrivare là dove nessuno è mai giunto prima!" ...Ovviamente, è chiaro, sono una fan di Star Trek!

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