La scoperta: un oceano sotterraneo sulla luna di Saturno

Uno studio pubblicato su Icarus dimostra che una delle tre lune di Saturno, Mimas, nasconde un oceano sotterraneo nonostante le caratteristiche "ostili"
La scoperta: un oceano sotterraneo sulla luna di Saturno
SmartWorld team
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Una nuova scoperta su Saturno arriva grazie allo studio dei dati ottenuti grazie alla missione Cassini di Nasa, Agenzia spaziale europea (Esa) e Agenzia spaziale italiana (Asi): un oceano nascosto sotto la crosta ghiacciata di Mimas, una delle lune che orbitano intorno al pianeta.

Mimas è la più interna delle numerose lune di Saturno. Su altre due, Encelado e Titano, i ricercatori hanno già scoperto oceani sotterranei di acqua liquida, chiamati anche Iwows, "Interior Water Ocean Worlds". Stessa cosa è stata accertata sulla luna di Giove, Europa, e sul pianeta nano Plutone.

Le oscillazioni rilevate durante la rotazione di Mimas dalla missione Cassini di Nasa, Agenzia spaziale europea (Esa) e Agenzia spaziale italiana (Asi) lasciano pensare che si possa essere in presenza anche qui di un oceano sotterraneo. La scoperta è stata pubblicata su Icarus dai ricercatori del Southwest Research Institute (Usa).

I risultati dello studio

"Dato che la superficie di Mimas è fortemente craterizzata, pensavamo che fosse semplicemente un blocco di ghiaccio - ha spiegato la geofisica Alyssa Rhoden - Le lune con un oceano interno, come Encelado ed Europa, tendono a presentare fratture e a mostrare altri segni di attività geologica. Invece è venuto fuori che la superficie di Mimas ci stava ingannando e questa nostra nuova consapevolezza amplia notevolmente la definizione di mondo potenzialmente abitabile nel nostro sistema solare e anche oltre".

Gli scienziati erano in effetti stati tratti in inganno dalle piccole dimensioni (circa 396 km) e dalla superficie piena di crateri, che ha lasciato pensare che si trattasse di un corpo celeste inerte e privo di acqua. I ricercatori hanno però effettuato una serie di simulazioni tenendo conto di diversi parametri della luna (l'eccentricità orbitale e le oscillazioni dell'asse di rotazione) per valutare se il riscaldamento mareale (ovvero il processo con cui le forze di marea legate all'interazione gravitazionale tra la luna e Saturno dissipano l'energia orbitale e rotazionale del satellite sotto forma di calore) potesse essere compatibile con l'esistenza di un oceano interno.

Il riscaldamento mareale dovrebbe essere abbastanza grande da impedire all'oceano di congelare, e abbastanza piccolo da mantenere uno spesso guscio ghiacciato. I risultati delle simulazioni hanno confermato che il riscaldamento mareale di Mimas potrebbe produrre abbastanza energia da giustificare un oceano di acqua liquida sotto uno strato di ghiaccio spesso dai 24 ai 31 chilometri.

"Le misurazioni Cassini sulla librazione fisica di Mimas possono essere spiegate da un nucleo non idrostatico o da un oceano globale di acqua liquida sotto un guscio di ghiaccio spesso dai 24 ai 31 km - confermano Rhoden e Matthew Walker, ricercatore del Planetary Science Institute di Tucson - Un oceano all'interno di Mimas sarebbe sorprendente, data la mancanza di un'attività geologica paragonabile a quella osservata su altre lune oceaniche come Europa ed Encelado, e quindi ha importanti implicazioni per la prevalenza e l'identificazione dei mondi oceanici".

"Se Mimas ha un oceano - proseguono i ricercatori - essa rappresenta una nuova classe di piccoli mondi oceanici con superfici che non tradiscono l'esistenza dell'oceano stesso. Sebbene i nostri risultati supportino la presenza di un oceano all'interno di Mimas, è difficile conciliare le caratteristiche orbitali e geologiche della luna con la nostra attuale comprensione della sua evoluzione termo-orbitale".

Mimas, la piccola e misteriosa luna di Saturno

Mimas è il satellite regolare più interno di Saturno, in orbita a circa 2,8 volte la lunghezza dei raggi del pianeta. La luna ha un diametro di circa 400 km e una densità di 1,15 g/cm3, suggerendo una composizione di massa costituita principalmente da ghiaccio d'acqua con una percentuale molto bassa di silicati nel nucleo.

La superficie, come detto, appare ovunque fortemente craterizzata: il cratere più grande è Hershel, all'equatore dell'emisfero principale, che ha un diametro di 130 km. Il cratere ha un picco centrale che si eleva a circa 6 km dal suolo ed è circondato da un bordo alto circa 10 km. Come conseguenza della composizione dominante del ghiaccio, la temperatura diurna è di meno 203°C.

La missione Cassini- Huygens

La Missione Cassini-Huygens, realizzata in collaborazione tra Nasa, Esa ed Asi,  ha avuto come scopo lo studio di Saturno e del suo sistema di satelliti ed anelli, con particolare riguardo  al satellite Titano.

La missione è partita nell'ottobre 1997, e, dopo un viaggio di sette anni, l'orbiter Cassini (realizzato dalla Nasa) e la sonda Huygens (realizzata dall'Esa) hanno  raggiunto il sistema di Saturno nel luglio 2004 e la sonda Huygens è atterrata sulla superficie di Titano il 14 gennaio 2005.

La missione Cassini ha completato il suo primo ciclo di osservazione di Saturno e del suo sistema di satelliti nel giugno 2008, ma è stata estesa due volte, fino 2012 e poi fino al 2017. La missione si è conclusa il 15 settembre 2017, con una discesa controllata nell'atmosfera di Saturno; tale decisione è stata presa per evitare la possibile caduta sulla superficie di Titano o Encelado per ragioni connesse alla tutela ambientale di questi corpi celesti.

Lo studio di Saturno e del suo sistema di satelliti e anelli, nell'ambito dell'esplorazione spaziale, come spiega l'Asi "è un elemento cardine per la decodifica di alcuni dei processi primari dell'evoluzione di un sistema planetario ed in particolare di quello che è il più complesso dei pianeti gassosi. La missione Cassini con i suoi strumenti scientifici sta consentendo di approfondire la conoscenza della composizione, della struttura e delle proprietà fisiche e dinamiche dei corpi che costituiscono il sistema di Saturno".

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