
Questo articolo, di Andrea Parlangeli, è tratto dal mensile Focus n° 152 (giugno 2005).
Se vi parlassero di un luogo dove
ci sono colline e vulcani, nebbie, spiagge, laghi prosciugati e canyon scavati
dai fiumi, probabilmente pensereste a un esotico panorama della Terra. Invece
questo paesaggio è stato scoperto su Titano, la luna maggiore di Saturno. Solo
che le
colline e le spiagge sono fatte di ghiaccio misto a idrocarburi; i
vulcani eruttano acqua e ammoniaca anziché lava; le nuvole, le piogge, i fiumi e
i laghi sono a base di metano ed etano, sostanze che sulla Terra sono gassose.
Ogni giorno che passa, gli scienziati scoprono nuovi e affascinanti dettagli di
questo mondo ai margini del sistema solare, il luogo più lontano sul quale siano
approdati i nostri strumenti di misura. I dati raccolti recentemente dalla sonda
Huygens
giunta su Titano il 14 gennaio saranno studiati per anni, mentre la sonda
"madre"
Casini
(che trasportava Huygens), continua in questi mesi a studiare e fotografare
Titano (oltre a Saturno e alle sue altre lune) dalla distanza. E a svelarci i
misteri di un mondo lontanissimo e molto diverso dal nostro. Ma anche
sorprendentemente simile. Una delle caratteristiche quasi esclusive del nostro
pianeta, per esempio, è la presenza di acqua sottoforma di liquido, ghiaccio e
vapore. In nessun altro luogo dell'universo è stata mai vista una sostanza che
si trovi spontaneamente in tutti e tre gli stati (liquido, solido e gas). In
nessuno tranne che su Titano, dove fa troppo freddo (-180 C°) perché l'acqua sia
liquida e a "sostituirla" è il metano. Gli scienziati lo sospettavano già da
tempo, ed è anche per questo che avevano mandato lì una lunga missione. Huygens
ha confermato le previsioni: non ha visto né laghi, né
piogge, ma ha notato che
la concentrazione di metano nell'aria aumentava fino a raddoppiare avvicinandosi
al suolo, analogamente a quanto avviene con l'umidità nell'atmosfera terrestre. Il
suolo stesso su cui è atterrata la sonda era pregno di "umidità" (di metano) e
ha sollevato uno sbuffo di gas quando la sonda, più calda, è sprofondata di
alcuni centimetri nel "terreno", una spiaggia di granelli di ghiaccio. Huygens
ha visto anche letti di fiumi asciutti e laghi (si pensa) prosciugati. << Ci
sono alcune zone scuse non ancora ben identificate >> spiega
Enrico Flamini,
responsabile della missione per l'ASI
(Agenzia Spaziale Italiana).
<< Potrebbero anche essere i laghi di metano ed etano che cerchiamo. >>
Più probabile è che i laghi e i fiumi siano tutti asciutti, e che le zone scure
siano particelle di smog depositate al suolo e raccolte dai flussi di metano (in
sé trasparenti) nei periodi di pioggia. Le zone scure coincidono infatti con i
letti dei fiumi e dei laghi, mentre quelle più chiare sono collinette di
ghiaccio d'acqua e di metano. << Questa situazione potrebbe essere dovuta
alla pioggia ... >> spiega
Marcello Fulchignoni,
docente di astrofisica all'Università Denis Diderot di Parigi << ... che
ripulisce le zone più alte e porta con sé le particelle scure di idrocarburi
fino alle zone più basse, dove si formano i laghi. >> In realtà la pioggia
non è stata vista direttamente << ma l'indicazione è che ci sia >> spiega
Fulchignoni. E se ci sono le piogge, ci sono anche fiumi, laghi (forse anche
iceberg di metano), e dai laghi un'evaporazione che forma le nubi, da cui
vengono nuove precipitazioni. Cioè
qualcosa di analogo al ciclo dell'acqua sulla
Terra. Oltre a questo, però, il metano segue anche un altro ciclo: raggiunge gli
strati alti dell'atmosfera e qui reagisce con la luce ultravioletta del Sole,
che - stando alle conoscenze attuali - lo trasforma in etano e idrocarburi più
complessi, generando anche lo smog color ocra che oscura il pianeta. << I
processi fotochimici che portano alla formazione di
questo smog sono simili a quelli che avvengono negli scarichi delle
automobili ... >> spiega
Jonathan Lunine, docente
dell'Arizona University (Stati Uniti) e scienziato della missione, << ... ma
producono sostanze diverse. >> Lo smog che produciamo sulla Terra ha bisogno
di ossigeno per formarsi: su Titano, invece, l'ossigeno non c'è (se ci fosse,
reagirebbe con il metano producendo immense esplosioni) e l'intera chimica
dell'atmosfera è molto diversa dalla nostra. Ma ugualmente interessante per gli
scienziati, dal momento che potrebbe essere simile - si ritiene - a quella che
4,5 miliardi di anni fa governava l'atmosfera terrestre. Le reazioni chimiche
che avvengono su Titano, insomma, potrebbero essere le stesse che diedero
origine ai mattoni fondamentali della vita.
Resta però un dubbio: se su Titano
il metano si è trasformato per miliardi di anni in altre sostanze, perché non si
è esaurito? << Deve esserci una sorgente, ... >> nota Fulchignoni <<
... ma non è stata vista direttamente: probabilmente è sotterranea. >> In
attesa di risposte, gli scienziati hanno elaborato modelli al computer della
geologia di Titano. << La crosta esterna è composta soprattutto da
ghiaccio: ... >> dice Lunine << ... secondo alcune simulazioni sarebbe
spessa trenta o cinquanta chilometri. Sotto
c'è forse uno strato liquido, poi di nuovo ghiaccio (più denso). >> E nel
centro potrebbe esserci un nucleo roccioso. L'acqua sotterranea non sarebbe
pura, ma mista ad ammoniaca: << Fa da antigelo ... >> spiega Lunine <<
... e abbassa la temperatura di congelamento anche di 100 C°. >> << I
dati di Huygens suggeriscono che l'atmosfera originale di Titano, quando era più
giovane e caldo, fosse ricca di ammoniaca. ... >> continua Lunine << ...
Poi, mischiandosi all'acqua, sarebbe rimasta intrappolata all'interno del
pianeta. Questa miscela avrebbe la consistenza del miele e si muoverebbe
lentamente, uscendo talvolta in superficie per generare fenomeni di "vulcanismo
freddo". >> Di questo le prove ci sono: eruzioni esplosive di ghiaccio e
ammoniaca sono state viste, mentre le foto radar hanno mostrato strutture
superficiali nel ghiaccio che sembrano colate laviche. << I flussi di acqua e
ammoniaca equivalgono alle lave basaltiche sulla Terra, ... >> conclude
Lunine << ... e le eruzioni esplosive, che sulla Terra sono causate dal
vapore, su Titano sono generate da bolle di metano intrappolate nell'acqua.
>> Infine, gli scienziati sospettano che su Titano sia in corso qualcosa di
simile alla deriva dei continenti terrestre: l'ennesima analogia con il nostro
pianeta. Fino a che punto si spingerà, si chiedono gli scienziati, questa
sorprendente somiglianza?