Se provate a googlare “analoghi planetari sulla Terra” il vostro motore di ricerca, aiutato dall’intelligenza artificiale, vi fornirà una lunga serie di luoghi terrestri, più o meno remoti, in cui i ricercatori negli anni hanno ritrovato condizioni simili a quelle dei pianeti e dei loro satelliti nel Sistema solare. Luoghi come deserti, ghiacciai, fondali marini, valli, vulcani e tunnel di lava, fiumi e laghi, nei quali gli scienziati conducono esperimenti per capire meglio come indagare, analizzare o interpretare i dati provenienti da ambienti extraterrestri che non si possono toccare con mano. Ora, un nuovo articolo pubblicato su Astrobiology aggiunge una nuova voce all’elenco: i “soda pop geyser” nel deserto orientale dello Utah, utili per indagare i pennacchi che eruttano nei mondi oceanici del Sistema solare esterno.
Fotografie delle eruzioni dei geyser Crystal (a sinistra) e Champagne (a destra) nel 2024. Si noti che il materiale emanato dal geyser Champagne è visibile nella parte superiore dell’immagine (freccia). Il contenitore di plastica nera presente in ciascuna immagine è stato utilizzato per la raccolta dei liquidi effluenti destinati alle analisi chimiche e biologiche e misura 78 cm di lunghezza (nella sua dimensione maggiore). Crediti: Morgan Cable et al. (2026)
«Lo stesso meccanismo che alimenta i geyser di acqua fredda nello Utah potrebbe verificarsi anche al polo sud della luna di Saturno Encelado e sulla luna di Giove Europa, dove sono stati recentemente identificati depositi ricchi di anidride carbonica sulla superficie», spiega Morgan Cable, ricercatrice al Planetary Science Institute a Tucson, Arizona, e prima autrice dello studio. «Questi pennacchi sono obiettivi scientificamente interessanti perché la loro composizione può potenzialmente rivelare l’abitabilità degli oceani sotto la superficie di queste lune ghiacciate».
Secondo i ricercatori, i geyser possono trasportare materiale fresco da ambienti sotterranei potenzialmente abitabili alla superficie, fino all’atmosfera o all’esosfera, dove possono essere raggiunti da veicoli spaziali o osservati con i telescopi. Tuttavia, al momento non è chiaro se durante il trasporto sotterraneo e l’eruzione possano verificarsi processi di frazionamento chimico o altre modifiche che potrebbero comportare variazioni nelle concentrazioni degli indicatori di abitabilità rispetto al serbatoio di origine. Per comprendere questo aspetto, quindi, i ricercatori hanno deciso di studiare lo stesso fenomeno in un ambiente naturale sulla Terra. E lo hanno trovato nei geyser freddi di anidride carbonica (CO2) a Green River, nello Utah. Nella loro campagna sul campo, nell’estate del 2024, si sono concentrati in particolare su due geyser di diversa dimensione, che vedete nell’immagine sulla destra: il più grande è il geyser Crystal, che presenta evaporiti ricchi di carbonati, mentre quello più piccolo, il geyser Champagne, produce evaporiti dominati da minerali solfati.
Il geyser più grande è situato a 14,5 chilometri a sud-est della città di Green River, nello Utah, sulla riva orientale del fiume Green e sgorga dalla falda acquifera giurassica Navajo Sandstone. Si tratta di uno dei più grandi geyser di acqua fredda al mondo. In origine si trattava di una sorgente naturale, ma l’attuale geyser erutta da un pozzo di esplorazione perforato nel 1936 a una profondità di 800 metri. Le acque del geyser eruttano quindi dal rivestimento in acciaio del pozzo (diametro 39 centimetri), che sporge di circa 1 metro sopra il tufo circostante. I resoconti storici e le prove fotografiche dimostrano che in passato le eruzioni del geyser Crystal erano più pronunciate, e raggiungevano altezze superiori ai 20 metri. Il geyser Champagne, invece, si trova a circa 25 chilometri a sud-sud-est della città di Green River e 100 metri a nord del fiume San Rafael. Dopo essere stato perforato come pozzo negli anni ’30 da una famiglia di coloni, l’acqua erutta da un foro di 3 centimetri di diametro e può raggiungere un’altezza di 7-8 metri, anche se le eruzioni osservate dai ricercatori hanno raggiunto in media un’altezza di 4 metri.
«Sebbene non esista un analogo terrestre perfetto per i pennacchi presenti su altri mondi, questo studio ha fornito importanti vincoli e insegnamenti sull’abbondanza e la rilevabilità degli indicatori di abitabilità», commenta Cable.
Grazie alla loro campagna di studio e raccolta di materiale in situ i ricercatori hanno scoperto che il volume di scarico dei geyser, l’energia eruttiva e la vicinanza a un serbatoio ospite sotterraneo possono tutti giocare un ruolo importante nella composizione dei detriti espulsi dal pennacchio e dei depositi superficiali.
«Se estrapoliamo questi risultati ai mondi oceanici, le missioni dovrebbero considerare l’idea di puntare su grandi bocche o aree di emissione per garantire l’accesso ai materiali provenienti dalle profondità», continua Cable. «E, se possibile, l’analisi di materiale proveniente da più fonti di flusso variabile potrebbe fornire un “profilo di profondità” del serbatoio sotterraneo ospite».
Inoltre, sono state riscontrate discrepanze nella composizione tra le misurazioni dei materiali espulsi e quelle del serbatoio, evidenziate nel pH, una misura dell’acidità o dell’alcalinità di una sostanza.
«Ciò significa che la ricerca futura trarrà vantaggio dalla combinazione delle misurazioni dei materiali espulsi dai pennacchi effettuate dai veicoli spaziali, dalle osservazioni dei telescopi terrestri e dai modelli geochimici computerizzati, per caratterizzare completamente i depositi dei pennacchi e trarre conclusioni solide sulla composizione degli oceani», conclude Cable.
Ma dove si trovano, nel Sistema solare, questi pennacchi provenienti da oceani sotterranei che potrebbero avere rilevanza astrobiologica? Su Encelado, Tritone ed Europa, scrivono i ricercatori nell’articolo. Solo per Europa sono due le missioni con arrivo previsto rispettivamente nel 2030 e nel 2031: sono, rispettivamente, Europa Clipper della Nasa e Jupiter Icy Moons Explorer (Juice) dell’Agenzia Spaziale Europea. Entrambe le missioni sono in viaggio, ma prima che gli scienziati possano dare un senso ai dati restituiti da queste – che naturalmente includeranno misurazioni del gas e dei granelli presenti nei pennacchi di espulsione, se presenti – sarà importante capire come si modifichi la composizione dei pennacchi che fuoriescono dalla superficie e raggiungono l’atmosfera rispetto ai loro serbatoi ospitanti. Studiando, per esempio, i geyser dello Utah.
Per saperne di più:
- Leggi su Astrobiology l’articolo “Cold-Water CO2 Geysers as Ocean World Plume Analogs: Investigation of Habitability Indicators in Crystal and Champagne Geysers Pre- and Posteruption“, di Morgan L. Cable, Elizabeth J. Kirby, Isabella A. Musto, Christopher R. Glein, D. Alex Patthoff, Sally L. Potter-McIntyre e Kathleen L. Craft