Rappresentazione artistica di un sorvolo della sonda Cassini su Encelado. Crediti: NASA/JPL
Un team di ricercatori della Cornell University ha studiato in grande dettaglio l’oceano che si trova sotto la spessa crosta di Encelado, una delle lune ghiacciate di Saturno, misurando con precisione le piccole oscillazioni del satellite, rilevabili solo grazie alle immagini ad alta risoluzione scattate dalla sonda Cassini della NASA.
Gli scienziati della Cornell hanno analizzato un archivio di oltre sette anni di immagini raccolte da Cassini, la sonda spaziale in orbita intorno a Saturno dalla metà del 2004. «Questo tipo di studi è molto complesso e ha richiesto anni di osservazioni e calcoli, coinvolgendo una variegata collezione di discipline, ma siamo fiduciosi di aver raggiunto finalmente delle conclusioni solide», ha dichiarato Peter Thomas, ricercatore alla Cornell e autore principale dell’articolo apparso recentemente sulla rivista Icarus.
Encelado è un corpo geologicamente molto attivo e sputa vapore acqueo a grandi velocità dalle fratture nella sua crosta ghiacciata, come ha potuto verificare Cassini sin dalle prime ore di esplorazione del sistema di Saturno. Tuttavia, fino a poco fa gli scienziati erano molto incerti sulla reale portata della fonte d’acqua nel sottosuolo.
Con ogni singolo passaggio della sonda Cassini, e relativa raccolta di dati e immagini, Thomas e colleghi hanno faticosamente individuato e misurato le strutture topografiche presenti su Encelado, circa 5.800 in tutto. Grazie a questo studio accurato stata rivelata una leggera oscillazione del satellite (circa un decimo di grado). Nonostante si tratti di un piccolissimo movimento, chiamato librazione, è molto più grande di quanto apparirebbe se la crosta superficiale fosse solidamente legata al nucleo roccioso. Pertanto gli scienziati hanno potuto determinare che lo strato liquido che si trova sotto alla crosta del satellite deve essere molto più profondo di quanto si era potuto stimare in precedenza.
Rappresentazione speculativa della struttura interna di Encelado, con un oceano di acqua liquida tra il suo nucleo roccioso e la crosta ghiacciata. Lo spessore degli strati mostrato non è in scala. Crediti: NASA/JPL-Caltech
«Se la superficie e il nucleo fossero rigidamente legati tra loro, il nucleo lo tratterrebbe a sé così intensamente che l’oscillazione sarebbe di gran lunga inferiore di quanto abbiamo osservato», ha detto Matthew Tiscareno, che ha lasciato la Cornell in estate per trasferirsi al SETI Institute in California. «Questo dimostra che ci deve essere uno strato di liquido molto profondo a separare la superficie dal nucleo», ha spiegato.
«Stiamo solo iniziando a capire quanto Encelado sia incredibilmente interessante», ha dichiarato Joe Burns, professore di Astronomia della Cornell. «Solo grazie ad una grande sonda spaziale come Cassini siamo riusciti ad effettuare misurazioni così dettagliate, e stiamo ottenendo risultati impensabili fino a 20 anni fa».
Per Carolyn Porco, a capo del team di analisi delle immagini di Cassini presso lo Space Science Institute di Boulder in Colorado, questo lavoro illustra in maniera eccellente la complessità di questi studi e i diversi ambiti di indagine scientifica che coinvolgono: le misurazioni principali sono state contrassegnate manualmente; la geometria del satellite è stata stimata a partire da una conoscenza precisa della posizione della sonda, dal monitoraggio del segnale radio di Cassini e dalle immagini raccolte dalla sonda.
«Questo è un passo enorme, incredibilmente oltre ciò che sapevamo finora di questo satellite, e dimostra il genere di studi approfonditi che siamo in grado di realizzare con missioni di lunga durata di sonde in orbita attorno ad altri pianeti», ha detto Porco. «Da questo punto di vista Cassini è un caso esemplare».