La missione Cassini è terminata già da un mese, ma i dati raccolti in questi anni (13 anni, per la precisione) sono ancora utili per studiare il sistema di lune ghiacciate attorno a Saturno. Il Gran Finale del 15 settembre è stato preceduto dall’ultimo flyby (volo ravvicinato) attorno a Titano, la luna più grande attorno al sesto pianeta del Sistema solare (supera perfino Mercurio). Anche durante quella cruciale manovra orbitale, la sonda è riuscita a scattare delle immagini straordinarie dell’atmosfera tossica e nociva che avvolge il satellite ghiacciato.
I dati raccolti negli anni da Cassini descrivono la stratosfera di Titano, dove si formano le nuvole. Due anni fa, la sonda Cassini ha fotografato una nube particolarmente ghiacciata e tossica che copre un’ampia area vicino al Polo sud. Invisibile all’ occhio umano, la nube è stata rilevata agli infrarossi dal Composite Infrared Spectrometer (Cirs). Da un’altitudine di circa 160-210 chilometri, la nube si trova ben al di sopra delle nuvole di metano della troposfera di Titano, che è la regione più bassa dell’atmosfera.
Questa immagine della luna più grande di Saturno, Titano, è tra le ultime scattate della navicella spaziale Cassini prima che si immergesse nell’atmosfera del gigantesco pianeta gassoso. Crediti: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute
Analizzando i dati di Cassini in laboratorio è emerso che la nube di ghiaccio è composta da una miscela chimica di acido cianidrico (HCN) e benzene: le due sostanze chimiche sembrano essersi condensate contemporaneamente formando particelle di ghiaccio, piuttosto che stratificarsi l’una sull’altra. Si tratta di ghiaccio con una formula chimica del tutto nuova su Titano.
L’acido cianidrico è una delle chiavi chimiche prebiotiche: è cruciale anche per lo sviluppo della vita sulla Terra ed è all’origine degli aminoacidi e degli acidi nucleici. Le molecole di HCN reagiscono tra di loro o con altre molecole formando dei polimeri (lunghe catene di molecole), uno dei quali, noto come poli-imina (polyimine), potrebbe resistere alle estreme temperature di Titano e permettere la creazione della vita. Anche se la vita su Titano dovrebbe essere immune all’atmosfera tossica per resistere.
Ma come si è formata questa nube ghiacciata e nociva? Secondo i modelli di circolazione dell’atmosfera di Titano, la corrente di gas caldi va dall’emisfero estivo a quello dove è inverno. Questa circolazione inverte la direzione quando le stagioni cambiano, provocando l’accumulo di nuvole al polo invernale. Poco dopo il suo arrivo su Saturno, Cassini trovò prove di questo fenomeno al Polo nord di Titano. Più tardi, dopo 13 anni, un accumulo di nubi simile è stato notato anche al Polo sud.
Lo strumento Cirs è un termometro e una sonda chimica allo stesso tempo con cui i ricercatori hanno rilevato la radiazione termica emessa dai singoli gas dell’atmosfera di Saturno e delle lune. La nube ghiacciata e letale è stata studiata da Cassini e Cirs in tre occasioni da luglio a novembre 2015.
Saranno necessari ulteriori studi per determinare la struttura delle particelle di ghiaccio condensate, ma i ricercatori già si aspettano di trovarle disposte in modo disordinato, piuttosto che come cristalli ben definiti.