La luna di Saturno Mimas, per molti simile alla “Morte nera” di Star Wars, ripresa dalla sonda della Nasa Cassini durante il suo più ravvicinato sorvolo del satellite. Crediti: Nasa/Jpl-Caltech/Space Science Institute/ Cassini
È un’ulteriore evidenza, e come la precedente arriva da uno studio condotto da un team di ricercatori del Southwest Research Institute: Mimas, una delle lune di Saturno, sotto la sua pelle ghiacciata potrebbe nascondere un oceano di acqua liquida.
Mimas è la luna più piccola e interna del gigante gassoso Saturno. L’assenza di segni di attività tettonica e di vulcanismo passato o presente, e la superficie fortemente craterizzata, hanno fatto supporre che il piccolo corpo celeste fosse una miscela omogenea di ghiaccio e roccia. Un mondo indifferenziato e privo d’acqua, insomma. Senza alcuna attività geologica non poteva esserci una fonte di riscaldamento interna che avrebbe potuto sciogliere il ghiaccio e formare un oceano a sotterraneo, si pensò.
Tutto è cambiato con la missione della Nasa Cassini: le misurazioni della librazione fisica della luna – oscillazioni dell’asse di rotazione del corpo celeste dipendenti dalla sua struttura interna – ottenute dalla sonda hanno escluso una struttura interna omogenea. Tutti gli studi condotti utilizzando i dati dell’orbiter concordano sul fatto che Mimas sia un corpo differenziato, fatto da un nucleo roccioso e un’idrosfera esterna. Quello su cui non c’è concordanza è la struttura di questo strato esterno: secondo alcuni completamente ghiacciato (non-hydrostatic interior model), secondo altri in parte costituito da un oceano d’acqua (ocean model). Secondo alcune delle ricerche, la possibilità che Mimas sia un Interior Water Ocean Worlds (Iwows), cioè un mondo oceanico, c’è.
Recenti prove a sostegno del “modello oceanico” della luna saturniana sono state ottenute da uno studio guidato dalla ricercatrice del Southwest Research Institute Alyssa Rhoden, esperta di geofisica dei satelliti ghiacciati (ne abbiamo parlato l’anno scorso su Media Inaf). Il riscaldamento mareale, prodotto dall’interazione della luna con il gigante gassoso Saturno, potrebbe produrre abbastanza energia da giustificare un oceano di acqua liquida sotto uno strato di ghiaccio spesso dai 24 ai 31 km: è questo che emerso dallo studio in questione.
Sulla scorta di questo risultato, la stessa Rhoden, insieme alla ricercatrice della Purdue University (Usa) Adeene Denton, ha condotto ulteriori ricerche per comprendere come la superficie ghiacciata e l’ipotetico oceano possano essere cambiati nel tempo. Per farlo, hanno simulato la formazione del più grande bacino da impatto della luna, la struttura che la fa assomigliare alla “Morte Nera” di Star Wars: il cratere Herschel. Il motivo di tale scelta è che, quando si verificano impatti così grandi come quello che ha formato il cratere, la presenza di un oceano sotterraneo può influenzare sia le forme che le profondità dei bacini risultanti.
I due modelli che secondo i ricercatori descrivono la struttura interna di Mimas. Secondo il modello oceanico, l’idrosfera esterna oltre al ghiaccio potrebbe includere un oceano liquido. Secondo il Non-hydrostatic core model questo strato sarebbe completamente ghiacciato. Crediti: Nasa/Jpl/Ssi/Swri
«Negli ultimi giorni della sua missione su Saturno, la sonda Cassini della Nasa ha identificato nella rotazione di Mimas una curiosa librazione, o oscillazione, che spesso è indicativa di un corpo geologicamente attivo in grado di supportare un oceano interno, anche se con la sua superficie ghiacciata e fortemente craterizzata, segnata da un gigantesco cratere da impatto che la rende molto simile alla Morte Nera di Star Wars, sembrava un candidato mondo oceanico poco probabile», dice Rhoden. «Se Mimas ha un oceano», aggiunge la ricercatrice, «rappresenta una nuova classe di piccoli mondi oceanici “furtivi”, con superfici che non tradiscono l’esistenza dell’oceano».
I risultati dello studio, pubblicato sulla rivista Geophysical Research Letters, mostrano una struttura del cratere e una tettonica compatibili con un guscio di ghiaccio che si assottiglia e un oceano geologicamente giovane. Risultati, questi, che sono a sostegno del “modello oceanico”. Più in dettaglio, i ricercatori hanno trovato che, al momento dell’impatto che ha creato il cratere, la pelle ghiacciata della luna doveva avere uno spessore di almeno 55 chilometri, una ventina di chilometri in più rispetto alle stime attuali. Ciò significa che, da quando il cratere si è formato a oggi, l’oceano sotterraneo di Mimas, se presente, si è riscaldato ed espanso. Un’evoluzione, questa, coerente con le ipotesi, fatte sulla base dell’esistenza di un’attività tettonica minima, secondo cui Mimas sia un mondo oceanico giovane.
«Abbiamo scoperto che il cratere Herschel non avrebbe potuto formarsi in presenza di un guscio di ghiaccio dello spessore attuale», spiega Denton. «Da quando il cratere si è formato a oggi, il guscio di ghiaccio si è assottigliato, il che potrebbe anche spiegare la mancanza di fratture sulla luna. Se Mimas è un mondo oceanico emergente, ciò pone importanti vincoli alla formazione, all’evoluzione e all’abitabilità di tutte le lune di medie dimensioni di Saturno».
«Sebbene i nostri risultati supportino la presenza di un oceano attuale all’interno di Mimas, combinare le caratteristiche orbitali e geologiche della luna con la nostra attuale comprensione della sua evoluzione termo-orbitale è difficile», conclude Rhoden. «La valutazione dello status di Mimas come luna oceanica sarebbe un modello di riferimento della sua formazione ed evoluzione. Questo ci aiuterebbe a comprendere meglio gli anelli e le lune di medie dimensioni di Saturno, ma anche la prevalenza di lune oceaniche potenzialmente abitabili, in particolare su Urano. Mimas è un obiettivo convincente per continuare le indagini».
Per saperne di più:
- Leggi su Geophysical Research Letters l’articolo “Tracking the Evolution of an Ocean Within Mimas Using the Herschel Impact Basin” di C. A. Denton e A. R. Rhoden