L'acqua come fonte di vita, anche extraterrestri. Se sulla Terra l’acqua è fondamentale per la sopravvivenza, lo stesso vale per l’intero sistema solare: la scoperta della sua esistenza su altri pianeti apre nuovi orizzonti per la ricerca di tracce biologiche. Ed è quello che si prefigge di fare il progetto Swim – Surfing Radio Waves to Detect Liquid Water in the Solar System - ideato dalla professoressa Elena Pettinelli, docente di Fisica Terrestre del Dipartimento di Matematica e Fisica dell’Università degli studi Roma Tre.
L’obiettivo principale del progetto è di supportare la ricerca di acqua liquida e lo studio delle condizioni di abitabilità al di sotto delle croste ghiacciate dei satelliti Galileiani di Giove: Europa, Ganimede e Callisto.
LA CONDIZIONE
La presenza di acqua salata ad una temperatura mite rappresenta il presupposto fondamentale per lo sviluppo della vita per come sono conosciute sulla Terra. «Le lune ghiacciate di Giove - spiega la professoressa Pettinelli - offrono un habitat simile a quello che abbiamo nella profondità dei nostri oceani, perché uno spesso strato di acqua protegge dalle radiazioni, garantisce condizioni chimiche e fisiche stabili e, interagendo con la roccia sottostante, assicura un continuo trasporto di nutrienti. Le precedenti missioni spaziali compiute ci suggeriscono che le condizioni necessarie allo sviluppo di forme di vita quantomeno elementari, come quelle dei batteri estremofili, dovrebbero esistere proprio sotto le fredde croste delle lune di Giove».
Il progetto Swim è legato alle missioni che esploreranno questa parte lontana del Sistema Solare e che raggiungeranno i satelliti Galileiani di Giove all’inizio dal 2031: la missione dell’Esa Juice, JUpiter ICy moons Explorer, lanciata lo scorso anno, e la missione Europa Clipper che verrà lanciata ad ottobre. Verrà costruito un nuovo laboratorio, unico al mondo, nei locali dell’Università di Roma Tre che lavorerà per osservare e misurare la presenza di acqua all’interno dei satelliti attraverso il radar Rime, progettato e costruito da un team italiano.
INNOVAZIONE
Swim è un progetto assolutamente innovativo che porta la ricerca italiana sulla vetta del mondo: ha infatti partecipato al bando europeo ERC Adanced Grants, ed è stato selezionato. Gli ERC Grants sono bandi dedicati a progetti visionari e altamente innovativi, proposti da ricercatori di elevato profilo a livello internazionale e Swim ha appena ricevuto un finanziamento di circa 3,2 milioni di euro. Si tratta di risorse importanti per portare avanti un lavoro già avviato con ottimi risultati dalla professoressa Pettinelli che, insieme al suo gruppo di ricerca, nel 2018 ha scoperto il primo corpo stabile di acqua liquida sotto la calotta polare sud di Marte, attraverso l’analisi dei dati raccolti da un altro radar italiano: Marsis.
Swim simulerà le caratteristiche delle croste ghiacciate e dell’acqua sottostante, studiando gli effetti dei diversi sali e della temperatura su tali proprietà. In questo modo sarà in grado di prevedere se e dove i radar sounder a bordo di Juice ed Europa Clipper saranno in grado di trovare l’acqua sotto o dentro le croste ghiacciate, e di individuare in quali condizioni e a quali profondità è più probabile individuarla. Lo sviluppo del progetto Swim è fondamentale per evitare di compiere errori, anche gravi, in fase di analisi e di interpretazione dei dati. «La nostra esperienza sull’analisi dei dati di Marsis - prosegue la professoressa Pettinelli - ci ha insegnato che bisogna conoscere a fondo le proprietà fisiche dei materiali planetari per affermare con ragionevole certezza che quello che stiamo “vedendo” sotto il ghiaccio è acqua liquida».
Questo progetto permetterà al team italiano del radar Rime di arrivare ben preparato all’incontro con le lune di Giove. Swim svilupperà tecniche di misura innovative che permetteranno di affrontare questioni aperte nel campo della fisica dei ghiacci: «Queste sono fondamentali non solo per la ricerca di acqua e di vita extraterrestre, ma anche per migliorare la nostra conoscenza degli effetti del cambiamento climatico sulla criosfera terrestre». Il gruppo di lavoro della professoressa Pettinelli è formato per intero da docenti e ricercatori dell’Università di Roma Tre, peraltro con una marcata presenza femminile: Elisabetta Mattei, Sebastian Lauro e Barbara Cosciotti, Paola Gallo e Laura Lupi, Fabio Cammarano e Marta Perrotta.
NELLO SPAZIO
Dal radar Rime alla Vasca Navale: il vero volto del pianeta gigante. Juice, JUpiter ICy moons Explorer, è la sonda dell’Agenzia Spaziale Europea partita il 14 aprile 2023 dalla Guyana francese. Nel Laboratorio di Fisica della Terra e dei Pianeti di Roma Tre, a via della Vasca Navale, verranno analizzati ed interpretati i dati che il radar Rime situato a bordo della sonda Juice invierà a Terra. La missione arriverà a destinazione tra otto anni, nel frattempo gli studenti attuali e futuri parteciperanno ad un progetto di eccellenza.
A ottobre il lancio della sonda Europa Clipper. Europa Clipper è una sonda che verrà lanciata ad ottobre verso la luna di Giove, Europa, a bordo di un lanciatore Falcon Heavy di SpaceX. Lo sviluppo della missione Europa Clipper è iniziato nel 2013 e si pone come obiettivo di esplorare il piccolo satellite galileiano per confermare la presenza di un oceano sotto-superficiale, valutare le sue condizioni di abitabilità e individuare un sito idoneo per l’atterraggio di un futuro lander.
L'evoluzione di Venere grazie allo studio di Envision. Envision è una missione dell'Agenzia Spaziale Europea, a cui lavorerà anche Roma Tre, dedicata allo studio di Venere, il pianeta “gemello” della Terra, che partirà nel 2031. Sarà equipaggiata con un radar sounder italiano dedicato allo studio dei primi strati della superficie del pianeta fino ad alcune centinaia di metri. Lo scopo della missione è di capire i motivi per cui Venere e la Terra, pur essendo così simili, abbiano subito una evoluzione così differente.
Il ghiaccio di Marte: Mars Express non smette di stupire. Mars Express (MEX) è una sonda dell'Agenzia Spaziale Europea lanciata nel 2003 per studiare il pianeta Marte. Tale sonda è ancora attiva oggi e ha acquisito dati ed immagini fondamentali per la comprensione della geologia e dell’evoluzione di Marte per oltre 20 anni. Il radar sounder Marsis, a bordo della sonda MEX, ha permesso di scoprire l’esistenza di un sistema di corpi stabili di acqua liquida salata a circa 1.5 km sotto la calotta polare sud marziana.