Esistono almeno 6 oceani di acqua liquida nel Sistema Solare, dove si trovano?

Almeno 6 diverse lune nel nostro Sistema Solare nascondono oceani di acqua liquida sotto la loro superficie ghiacciata. Sono tutte lune dei pianeti più esterni, ma cosa mantiene liquidi i loro oceani?

Lune
In questo mosaico di immagini, al centro la Terra con le sei lune che ospitano sotto la loro superficie ghiacciata oceani di acqua liquida. Credit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute/University of Arizona/DLR

La ricerca di forme di vita extraterrestre è tra i più affascinanti filoni della ricerca astronomica. La vita sulla Terra e ciò che sappiamo sulla sua origine rappresentano la principale linea guida nella ricerca di forme simili di vita al di fuori della Terra.

La vita ha avuto origine negli oceani e si basa su un elemento fondamentale, cioè il carbonio. Per questo motivo, nella ricerca di forme extraterrestri di vita, si cercano proprio questi due ingredienti, presenza di acqua liquida e di carbonio.

La ricerca di vita in pianeti extraterrestri

La ricerca di acqua allo stato liquido ha portato alla definizione della cosiddetta fascia di abitabilità delle stelle.

exoplanet
Rapresentazione artistica di un esopianeta di tipo terrestre nella fascia di abitabilità. Credits: ESA/Hubble, M. Kornmesser

Numerosi progetti da Terra e missioni dallo spazio sono alla caccia di pianeti quanto più simili alla Terra. Delle diverse tipologie di esopianeti, la più interessante, poiché più simile alla Terra, è la tipologia dei “pianeti terrestri”, seguita dalle SuperTerre.

I pianeti terrestri sono pianeti rocciosi come la Terra, mentre le SuperTerre hanno dimensioni fino a due volte maggiori e masse fino a 10 volte maggiori rispetto alla Terra, potendo essere composte di gas o roccia o dalla loro combinazione. Ad oggi sono stati scoperti 210 pianeti terrestri e 1739 SuperTerre.

Tuttavia, affinché l’eventuale acqua presente sul pianeta possa esistere ed essere allo stato liquido, il pianeta deve trovarsi alla giusta distanza dalla sua stella.

Esso deve essere né troppo vicino alla sua stella madre (altrimenti l’eccessivo calore riuscirebbe a far evaporare l’acqua) né troppo lontano (altrimenti l'acqua risulterebbe ghiacciata).

Per fascia di abitabilità di una stella si intende quell’intervallo di distanza dalla stella entro il quale la temperatura superficiale del pianeta è tale da preservare l’eventuale acqua allo stato liquido. Più la temperatura superficiale della stella è bassa più la fascia di abitabilità è vicina alla stella.

Tuttavia, se tanto sforzo viene dedicato alla ricerca di forme di vita extraterrestre al di fuori del Sistema Solare, non meno sforzo e da molto tempo prima è dedicato ad una simile ricerca all’interno dello stesso Sistema Solare.

La ricerca di vita tra le lune del sistema solare.

Esclusa la Terra, i corpi del Sistema Solare maggiormente candidati ad ospitare forme di vita non sono tanto gli altri pianeti rocciosi, Mercurio, Venere e Marte, piuttosto alcune delle lune che orbitano attorno ai pianeti più esterni.

Esclusa la Terra, gli altri pianeti rocciosi del Sistema Solare sono al di fuori della fascia di abitabilità del Sole: Mercurio e Venere troppo vicini al Sole, mentre Marte troppo lontano per avere acqua allo stato liquido.

Tuttavia, al di fuori della fascia di abitabilità esistono delle lune, 6 precisamente, in cui è altamente probabile la presenza di oceani liquidi al di sotto della loro superficie. In questo caso, la presenza di acqua liquida non è tanto garantita dall’irraggiamento solare (come avviene sulla Terra) ma dal calore interno legato ad un’intensa attività tettonica.

Enceladus
L'osservazione di geyser sulla superficie ghiacciata di Enceladus, luna di Saturno, rivelano la presenza di oceani liquidi, mantenuti dall'energia di interagione gravitazionale con il pianeta. Credit: NASA/JPL/Space Science Institute

Le lune candidate ad ospitare oceani liquidi sono: la luna di Saturno Encelado, le lune di Giove Callisto e Ganimede, la luna di Nettuno Tritone, la luna di Saturno Titano e la luna di Giove Europa. Queste lune sono mostrate con immagini reali nella foto di copertina e disposte in senso orario ed in scala attorno alla Terra per mostrare la differenza in dimensioni.

La luna di Saturno Titano è stata osservata dalla sonda Cassini della NASA. Le lune gioviane Callisto e Ganimede sono state osservate dalla sonda Galileo, anch’essa della della NASA. La luna di Nettuno Tritone è stata osservata dalla sonda Voyager 2 della NASA. L’immagine della Terra è stata costruita utilizzando mesi di osservazioni satellitari, principalmente utilizzando i dati dello spettroradiometro a risoluzione moderata (MODIS) sul satellite Terra della NASA.

Tutte e sei le lune sono ricoperte da uno strato di ghiaccio e mostrano evidenze della presenza di acqua liquida che si manifesta sotto forma di geyser, come mostrato nella foto di sopra.

Si ritiene che la principale sorgente di energia che possa mantenere l’acqua allo stato liquido sia di origine gravitazionale, cioè legata all’interazione della luna con il suo pianeta. Pertanto, queste lune pur essendo fuori dalla fascia di abitabilità, garantiscono temperature tali da mantenere sotto la superficie l'acqua allo stato liquido.