Scoperte prove di un oceano interno nella piccola luna di Saturno

La sonda NASA Cassini ha identificato una curiosa oscillazione nella rotazione della luna di Saturno, che spesso indica un corpo geologicamente attivo in grado di sostenere un oceano interno.

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a cura di Alessandro Crea

Uno scienziato del Southwest Research Institute ha deciso di dimostrare che la minuscola luna più interna di Saturno era un satellite inerte congelato e invece ha scoperto prove convincenti che Mimas ha un oceano interno liquido. La sonda Cassini della NASA ha identificato una curiosa librazione, o oscillazione, nella rotazione della luna, che spesso indica un corpo geologicamente attivo in grado di sostenere un oceano interno.

"Se Mimas ha un oceano, rappresenta una nuova classe di piccoli mondi oceanici invisibili con superfici che non tradiscono l'esistenza dell'oceano", ha dichiarato la dottoressa Alyssa Rhoden di SwRI, specialista in geofisica dei satelliti ghiacciati, in particolare quelli contenenti oceani, e l'evoluzione dei sistemi di satelliti di pianeti giganti.

Una delle scoperte più profonde nella scienza planetaria negli ultimi 25 anni è che i mondi con oceani sotto strati di roccia e ghiaccio sono comuni nel nostro sistema solare. Tali mondi includono i satelliti ghiacciati dei pianeti giganti, come Europa, Titano ed Encelado, così come pianeti lontani come Plutone. Mondi come la Terra con oceani di superficie devono risiedere all'interno di una ristretta gamma di distanze dalle loro stelle per mantenere le temperature che supportano gli oceani liquidi. I mondi oceanici d'acqua interna (IWOW), tuttavia, si trovano su una gamma molto più ampia di distanze, espandendo notevolmente il numero di mondi abitabili che probabilmente esisteranno in tutta la galassia.

"Poiché la superficie di Mimas è fortemente craterizzata, abbiamo pensato che fosse solo un blocco di ghiaccio ghiacciato", ha spiegato Rhoden. "Gli IWOW, come Encelado ed Europa, tendono ad essere fratturati e mostrano altri segni di attività geologica. Si è scoperto che la superficie di Mimas ci stava ingannando e la nostra nuova comprensione ha notevolmente ampliato la definizione di un mondo potenzialmente abitabile nel nostro sistema solare e oltre.

I processi di marea dissipano l'energia orbitale e rotazionale sotto forma di calore in un satellite. Per corrispondere alla struttura interna dedotta dalla librazione di Mimas, il riscaldamento delle maree all'interno della luna deve essere abbastanza grande da impedire all'oceano di congelarsi, ma abbastanza piccolo da mantenere uno spesso guscio ghiacciato. Utilizzando modelli di riscaldamento delle maree, il team ha sviluppato metodi numerici per creare la spiegazione più plausibile per un guscio di ghiaccio stazionario tra circa 22,53 Km e 32,18 Km di spessore su un oceano liquido.

Il team ha anche scoperto che il flusso di calore dalla superficie era molto sensibile allo spessore del guscio di ghiaccio, qualcosa che un veicolo spaziale poteva verificare. Ad esempio, la sonda Juno è programmata per volare da Europa e utilizzare il suo radiometro a microonde per misurare i flussi di calore in questa luna gioviana. Questi dati permetteranno agli scienziati di capire come il flusso di calore influisce sui gusci ghiacciati di mondi oceanici come Mimas, che sono particolarmente interessanti, nel mentre Europa Clipper della NASA si avvicina al suo lancio nel 2024.

"Sebbene i nostri risultati supportino 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", ha spiegato Rhoden. "Valutare lo status di Mimas come luna oceanica metterebbe a confronto i modelli della sua formazione ed evoluzione. Questo ci aiuterebbe a capire meglio gli anelli di Saturno e le lune di medie dimensioni, nonché la prevalenza di lune oceaniche potenzialmente abitabili, in particolare a Urano. Mimas è un obiettivo convincente per continuare le indagini".