La scoperta è avvenuta grazie ai dati della sonda della NASA Cassini che ha studiato il sistema di Saturno dal 2004 al 2017.

È ormai noto che Encelado possiede un oceano racchiuso tra il nucleo e la crosta ghiacciata e quell'acqua sotterranea erutta nello spazio dal polo sud della luna. I geyser fuoriescono da profonde fessure chiamate tiger stripes, o "strisce della tigre" e contengono vapore acqueo e altre sostanze e, una concentrazione piuttosto alta di alcune molecole generalmente associate alle bocche idrotermali sul fondo degli oceani della Terra (ulteriori dettagli sono presenti nel capitolo 9 del mio libro "Con la Cassini-Huygens nel sistema di Saturno"). La Cassini scoprì questi pennacchi il 17 febbraio 2005,  quando la sonda eseguì il suo primo passaggio ravvicinato sul satellite. Durante il sorvolo, il magnetometro MAG rilevò uno strano disturbo nel campo magnetico di Saturno in corrispondenza del polo sud di Encelado, simile agli effetti prodotti da una cometa. La Cassini sfiorò i geyser diverse volte nel corso della missione, campionandone la composizione chimica durante i fly-by più spericolati.
Questi pennacchi alimentano l'anello E di Saturno (un debole anello più esterno rispetto agli anelli principali più luminosi) con particelle ghiacciate.

La Cassini confermò anche che l'acqua rilasciata dalla luna di Saturno contiene una ricca gamma di minerali ed è salata, cioè include cloruro di sodio (NaCl) come gli oceani qui sulla Terra e anche un po' di soda (carbonato di sodio, Na2CO3), il che renderebbe il mare sotterraneo simile ai laghi terrestri alcalini come il Mono in California o il Magadi in Kenya. Tuttavia, in questo mix il fosforo, meno abbondante, non era stato rilevato fino ad ora.

Il fosforo è un elemento costitutivo del DNA, che forma i cromosomi e trasporta informazioni genetiche ed è presente nelle ossa dei mammiferi, nelle membrane cellulari e nel plancton che vive nell'oceano. É anche una parte fondamentale delle molecole che forniscono energia presenti in tutta la vita sulla Terra, senza le quali la vita non potrebbe esistere.

"In precedenza avevamo scoperto che l'oceano di Encelado è ricco di una varietà di composti organici", ha affermato nel comunicato Frank Postberg, uno scienziato planetario della Freie Universität di Berlino, in Germania, che ha guidato il nuovo studio, pubblicatosulla rivista Nature. “Ma ora, questo nuovo risultato rivela la chiara firma chimica di notevoli quantità di sali di fosforo all'interno di particelle ghiacciate espulse nello spazio dal pennacchio della piccola luna. È la prima volta che questo elemento essenziale viene scoperto in un oceano oltre la Terra".

 

I preziosi dati della Cassini

Anche se ormai la missione si è conclusa da oltre cinque anni, i suoi dati sono custoditi nel Planetary Data System della NASA, un archivio a lungo termine di prodotti di dati digitali restituiti dalle missioni planetarie dell'agenzia.

Gli autori della nuova ricerca si sono concentrati sui dati raccolti dallo strumento Cosmic Dust Analyzer di Cassini quando ha campionato le particelle ghiacciate di Encelado nell'anello E di Saturno, dove la sonda è riuscita a raccogliere molte più prove rispetto a quando ha volato in mezzo ai geyser. Questo sguardo più approfondito ha permesso di scoprire alte concentrazioni di fosfati di sodio, molecole di sodio, ossigeno, idrogeno e fosforo legati chimicamente, all'interno di alcuni di quei grani.

I coautori in Europa e in Giappone hanno quindi condotto esperimenti di laboratorio per dimostrare che l'oceano di Encelado ha fosforo in concentrazioni di almeno 100 volte superiori a quelle degli oceani del nostro pianeta. Ulteriori modelli geochimici del team hanno dimostrato che un'abbondanza di fosfato può essere possibile anche in altri mondi oceanici ghiacciati nel Sistema Solare esterno, in particolare quelli che si sono formati dal ghiaccio primordiale contenente anidride carbonica e dove l'acqua liquida ha facile accesso alle rocce.

Tuttavia, sebbene il team sia entusiasta del fatto che Encelado ospiti gli elementi costitutivi per la vita, Christopher Glein, uno scienziato planetario e geochimico del Southwest Istituto di ricerca di San Antonio, Texas, ha sottolineato che la vita non è stata trovata sulla luna di Saturno, né in nessun'altra parte del Sistema Solare oltre la Terra: "Avere gli ingredienti è necessario ma potrebbero non essere sufficienti per un ambiente extraterrestre per ospitare la vita. Se la vita possa aver avuto origine nell'oceano di Encelado rimane una questione aperta".