Acqua, un’origine misteriosa e tanti problemi

«L’acqua è una molecola formidabile: racchiude l’inizio e l’evoluzione dell’universo, principio e vita in un…H2O!»: così aveva scritto in un tweet Fabio Peri, Conservatore del Civico Planetario “U. Hoepli” di Milano presentando il Festival dell’Acqua che si apre oggi a Milano e nel quale Peri coordinerà la sessione plenario del primo giorno sul tema “Acqua e Universo”. Qualche giorno fa lo stesso astronomo, commentando l’annuncio della Nasa circa la scoperta della presenza di acqua su Marte, aveva dichiarato: «La vera domanda alla quale rispondere è da dove viene quest’acqua; da questo momento si apre una nuova frontiera per la ricerca, perché nessuno sa quali sono le possibili fonti di provenienza».

La misteriosità dell’origine dell’acqua non riguarda però solo Marte e oggi pomeriggio sarà possibile avere una panoramica delle ipotesi in campo per cercare di comprendere il segreto della presenza di acqua nel Sistema Solare e in tutto l’universo. Un assaggio delle principali risposte relative all’acqua terrestre – è di questa e dei suoi numerosi problemi che si parlerà in questi giorni a Milano – l’hanno avuto quanti hanno potuto visitare lo scorso agosto la mostra “Misteriosa è l’acqua” curata dall’Associazione Euresis per il Meeting di Rimini. Ha sorpreso molti scoprire come l’acqua sia stata da tempo individuata nel Sistema solare: oltre a quella appena messa in evidenza sulla superficie marziana dalla sonda MRO della Nasa, si è trovata acqua allo stato gassoso in piccole percentuali nelle atmosfere dei pianeti e del Sole. Era già stata individuata in forma ghiacciata ai poli dello stesso pianeta rosso, come pure sulle superfici di alcune lune e nelle comete. Gli anelli di Saturno sono composti quasi interamente da acqua ghiacciata.

Recentemente sono stati scoperti oceani sotto la superficie di Ganimede, uno dei satelliti di Giove e di Encelado, un satellite di Saturno. «Ma l’acqua – dicono i curatori della Mostra ­ non c’è solo nel vicino Sistema solare. Gli astrofisici ricercano le sue tracce nelle atmosfere degli esopianeti, i pianeti che orbitano intorno alle altre stelle. L’acqua è inoltre presente nelle nubi molecolari: i luoghi dove si formano le stelle e i pianeti».

Il fatto sorprendente è che, secondo gli attuali modelli di formazione di sistemi planetari, non dovrebbe esserci sulla Terra. «L’acqua, la cui abbondanza nel nostro pianeta ci appare così scontata, ha un’origine misteriosa. Il Sistema solare si è formato dal collasso gravitazionale di una gigantesca nube di gas e polveri che si è appiattita formando un disco. Nelle zone più interne del disco l’elevata temperatura avrebbe impedito all’acqua di condensare. Solo nelle zone più esterne l’acqua si sarebbe conservata nello stato ghiacciato. Nella zona più interna, dove l’acqua non dovrebbe esserci, si è formata la Terra».

Come è possibile che nel nostro pianeta l’acqua sia così abbondante da coprire oltre i due terzi della sua superficie? Qual è l’origine dell’acqua degli oceani, di quella di cui siamo costituiti, di quella che beviamo (della quale si parlerà a Milano giovedì mattina)?

Per risolvere l’enigma sono state avanzate due ipotesi. La prima ritiene che alcune particolari rocce possano aver trattenuto l’acqua nella loro struttura, per poi espellerla dal mantello terrestre tramite eruzioni vulcaniche. La seconda ritiene che l’acqua «ci sia letteralmente piovuta dal cielo attraverso un meccanismo di trasporto mediante le comete o gli asteroidi. Per valutare la ragionevolezza di un tale processo è necessario quantificare quanta acqua è stata trasportata. La Terra è coperta dagli oceani, tuttavia l’acqua sulla superficie è stimata essere solo lo 0.02% della massa della Terra. In proporzione la Terra è più secca di un vecchio osso. Un tale rifornimento, quindi, potrebbe essere plausibile e inizialmente le comete sono state considerate come le possibili fonti principali in quanto particolarmente ricche di ghiaccio».

Qui però ci ha pensato la recente missione Rosetta a scombinare le carte. Di questo parlerà oggi a Milano Leopoldo Benacchio, dell’Istituto Nazionale di Astrofisica – Osservatorio di Padova, che aveva seguito in tempo reale dal centro di controllo dell’ESA di Darmstadt la comunicazione dei primi dati raccolti dalla sonda al suo incontro con la cometa C67P e che poi ha studiato le successive analisi del materiale fuoriuscito dalla superficie cometaria. Il risultato inaspettato è che l’acqua presente nella cometa ha una particolare abbondanza di Deuterio, un isotopo dell’idrogeno, e non è quindi H₂O ma D₂O, cioè quella che viene chiamata “acqua pesante”: non è quindi compatibile con quella degli oceani terrestri, dove troviamo una molecola di questo tipo di acqua ogni 10mila di acqua normale.

Quindi una buona parte di comete, almeno quelle del tipo di C67P non sono più ipotizzabili come fornitori dell’acqua terreste. L’attenzione si sposta allora sugli asteroidi: «Gli asteroidi della fascia tra Marte e Giove avrebbero invece valori compatibili e potrebbero essere i più probabili responsabili del rifornimento di acqua sul nostro pianeta. Si ipotizza inoltre che alcuni asteroidi potrebbero essere giunti sulla Terra nelle fasi tardive della formazione del Sistema solare sparpagliati mediante l’influenza gravitazionale dei pianeti gassosi».