L’Acqua abbonda nel sistema solare e oltre

Le missioni della Nasa esplorano il nostro sistema solare alla ricerca di nuovi mondi e sorprendentemente trovano acqua in luoghi inaspettati. L’acqua è però solo un pezzo della ricerca di pianeti abitabili e della vita oltre la Terra e collega anche molti mondi apparentemente estranei in modi sorprendenti.

“Le attività scientifiche hanno fornito un’ondata di sorprendenti scoperte sull’acqua negli anni recenti che ispirano gli studiosi a continuare ad indagare sulle nostre origini e sull’affascinante possibilità di altri mondi e della vita nell’universo” ha detto Ellen Stofan, scienziato capo per l’agenzia Nasa: “Nella nostra vita potremmo davvero sapere se siamo soli nel sistema solare e oltre”.

Gli elementi chimici dell’acqua, idrogeno e ossigeno, sono alcuni dei più abbondanti elementi nell’universo. Gli astronomi vedono la firma dell’acqua in nuvole molecolari giganti tra le stelle, in dischi di materiale che rappresentano sistemi planetari appena nati e nelle atmosfere di giganti pianeti orbitanti altre stelle.

Si pensa ci siano molti mondi che abbiano acqua liquida sotto le loro superfici ed altri che hanno acqua in forma liquida o gassosa. L’acqua è stata trova in corpi primitivi come comete e asteroidi e pianeti nani come Ceres. Si pensa che l’atmosfera e l’interno dei quattro pianeti giganti: Giove, Saturno, Urano e Nettuno contengano grandi quantitativi di materiale bagnato e le loro lune ed anelli sono sostanzialmente di acqua congelata.

Magari i più sorprendenti mondi d’acqua sono nelle cinque lune ghiacciate di Giove e Saturno che mostrano una grande evidenza di oceani sotto le loro superfici: Ganymede, Europa e Callisto quelli di Giove ed Encelado e Titano quelli di Saturno.

Gli scienziati per mezzo del telescopio spaziale Hubble della Nasa hanno recentemente fornito delle prove che Ganymede ha acqua salata, oceani sub-superficiali, in uno strato interno in mezzo a due strati di ghiaccio (a sandwich).

Si pensa che Europa ed Encelado abbiano sotto la loro superficie un oceano di acqua allo stato liquido in contatto con rocce altamente ricche di minerali e potrebbero avere i tre ingredienti necessari alla vita, come sappiamo: acqua allo stato liquido, elementi chimici essenziali ai processi biologici e fonti di energia che posso essere usate da esseri viventi. La missione Cassini della Nasa ha svelato che Encelado è un pianeta attivo di geyser ghiacciati. Recenti scoperte suggeriscono che abbia attività idrotermale sul suo fondo oceanico, un ambiente potenzialmente adatto per gli organismi viventi.

I veicoli spaziali della Nasa hanno anche trovato segni di acqua nei crateri permanentemente oscuri su Mercurio e sulla nostra luna che mantengono una traccia di ghiaccio impattato nelle ere come souvenir criogenici. Il nostro sistema solare sembra pieno d’acqua in alcuni posti, mentre in altri sembra aver perso grandi quantità di acqua.

Su Marte le navicelle della Nasa hanno trovato chiare prove che il Pianeta Rosso ha ospitato acqua sulla sua superficie per lunghi periodi e in luoghi distanti. La sonda Curiosity ha scoperto un antico torrente che esisteva in condizioni favorevoli alla vista come sappiamo.

Recentemente gli scienziati Nasa, usando telescopi a terra, sono stati capaci di stimare la quantità di acqua che Marte ha perso durante gli eoni. Sono arrivati alla conclusione che una volta il pianeta aveva sufficientemente acqua allo stato liquido da formare un oceano che occupava almeno la metà dell’emisfero settentrionale di Marte, in alcune regioni raggiungeva profondità maggiori di un miglio (1.6 chilometri). Ma dov’è andata l’acqua?

È chiaro che parte di essa è nelle calotte polari marziane e sotto la superficie. Pensiamo anche che molta dell’atmosfera iniziale di Marte fu rimossa dal vento solare carico di particelle che causò l’asciugamento del pianeta. La missione Maven della Nasa sta lavorando duramente su questa traccia orbitando intorno Marte.

La storia di come Marte si è asciugato è intimamente connessa a come l’atmosfera del Pianeta Rosso interagisce con il vento solare. I dati dall’agenzia delle missioni solari – comprese STEREO, Solar Dynamics Observatory e Solar Probe Plus – sono vitali per aiutarci meglio a capire cosa successe.

Capire la distribuzione dell’acqua nel nostro sistema solare ci racconta parecchio di come i pianeti, le lune, le comete ed altri corpi si sono formati 4.5 miliardi di anni fa dal disco di gas e polvere che circondava il nostro sole. Lo spazio più vicino al sole era più caldo ed asciutto dello spazio più lontano dal sole, il quale era sufficientemente freddo per creare la condensa d’acqua. La linea di divisione, chiamata “la linea di ghiaccio” era situata nell’attuale orbita di Giove. Anche oggi questa è la distanza approssimativa dal sole alla quale il ghiaccio sulla maggior parte delle comete inizia a sciogliersi e diventa “attivo”. Il loro brillante spruzzo rilascia ghiaccio, vapore, polvere ed altre sostanze chimiche che si pensa formano le fondamenta dei mondi del freddo sistema solare esterno.

Gli scienziati pensano che era troppo caldo nei primi giorni del sistema solare affinché l’acqua condensasse in liquida o allo stato gassoso nei pianeti interni quindi essa è stata trasportata – plausibilmente dalle comete e dagli asteroidi portatori d’acqua. La missione Dawn della Nasa sta studiando Cerere che è il più grande corpo nella cinta di asteroidi tra Marte e Giove. I ricercatori pensano che Cerere debba avere una ricca composizione d’acqua simile ad alcuni dei corpi che portano acqua ai tre pianeti dall’interno roccioso, inclusa la Terra.

La quantità di acqua nel gigantesco Giove, rappresenta un critico pezzo mancante del puzzle della formazione del nostro sistema solare. Giove è stato probabilmente il primo pianeta a formarsi e contiene la maggior parte di materiale che non era contenuto nel sole. Le teorie di base circa la sua formazione dipendono dalla quantità d’acqua di cui il pianeta era inzuppato. Per aiutare a risolvere questo mistero, la missione Juno della Nasa misurerà questa importante quantità a partire da metà 2016.

Guardare lontano, osservando come si sono formati gli altri sistemi planetari, è come dare un’occhiata ai disegni del nostro sistema solare fatti dai nostri bambini e l’acqua è una grande parte di quella storia. Per esempio, il telescopio spaziale Spitzer ha osservato segni di grandine di comete ricche d’acqua che piovevano su un sistema solare giovane, come il bombardamento perdurato dei pianeti nel nostro sistema solare nella loro prima formazione.

Con lo studio degli esopianeti – pianeti che orbitano su altre stelle – siamo più vicini di sempre a scoprire se esistono altri mondi ricchi di acqua come il nostro. Infatti, il nostro concetto base su cosa rende i pianeti adatti alla vita è strettamente correlato all’acqua: ogni stella ha una zona abitabile o un intervallo di distanze intorno ad essa nella quale le temperature non sono né troppo calde né troppo fredde affinché esista acqua allo stato liquido. La missione della Nasa a caccia di pianeti Keplero, è stata progettata con questa intenzione. Keplero cerca pianeti nelle zone abitabili intorno molti tipi di stelle.

Da una verifica recente del suo millesimo esopianeta, i dati di Keplero confermano che le dimensioni più comuni dei pianeti sono leggermente più grandi della Terra. Gli astronomi pensano che alcuni di questi mondi possano essere coperti interamente da profondi oceani. Il successore di Keplero, K2, continua ad osservare all’interno della luce stellare alla ricerca di nuovi mondi.

La prossima missione Tess in arrivo dall’agenzia ricercherà esopianeti grandi come la Terra o giganti tra le stelle luminose nei sistemi solari vicini. Alcuni dei pianeti che Tess scoprirà potrebbero avere acqua ed il prossimo grande osservatorio spaziale della Nasa, il telescopio spaziale James Webb, esaminerà in grande dettaglio le atmosfere di questi mondi speciali.

È facile dimenticare che la storia dell’acqua sulla Terra, dalla pioggia gentile ai furiosi fiumi, sia intimamente connessa alla più grande storia del nostro sistema solare ed oltre. Ma la nostra acqua viene da qualche parte – ogni mondo nel nostro sistema solare ha ricevuto la propria acqua dalla stessa fonte condivisa. Quindi è valido considerare che il prossimo bicchiere d’acqua che bevete possa facilmente essere stato una parte di una cometa o di un oceano lunare o di un antico mare scomparso sulla superficie di Marte. Notate che il cielo di notte può essere pieno di esopianeti formatisi con processi simili al nostro pianeta dove abitiamo, dove onde soavi bagnano le spiagge di mari alieni.

Fonte: http://www.nasa.gov

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