Che alcuni satelliti dei pianeti esterni del Sistema solare ospitino grandi oceani sotterranei d’acqua liquida, come la luna gioviana Europa, o Encelado attorno a Saturno, lo sappiamo. Così come sappiamo che possono essercene altri. Che uno di questi fosse Mimas, la luna più interna del pianeta con gli anelli, sembrava però poco probabile. Invece, stando a quanto si riporta in uno studio uscito oggi su Nature, sarebbe proprio così: un oceano recente di acqua liquida circonda tutto il corpo del satellite, e ne causa oscillazioni dell’orbita altrimenti non spiegabili.
Al centro, fra altri mondi con oceani sotterranei, la luna di Saturno Mimas, che secondo quanto presentato in un articolo pubblicato su Nature, sotto la sua spessa crosta di ghiaccio ospiterebbe anch’esso un vasto oceano di acqua liquida. Crediti: Frédéric Durillon, Animea Studio; Observatoire de Paris – Psl, Imcce
Mimas è un piccolo satellite con una forma leggermente a uovo che rivoluziona attorno a Saturno in maniera sincrona, ovvero rivolgendo al pianeta sempre la stessa faccia. Quella che guarda verso l’esterno, invece, è caratterizzata da un enorme cratere da impatto largo 140 km e che si estende per circa un terzo del diametro dell’intero satellite. Lo potete vedere nell’immagine qui sopra, nella quale Mimas è il corpo grigio al centro. La densità di questo satellite è appena 1.17 volte quella dell’acqua, il che significa che è composto prevalentemente da ghiaccio d’acqua e solo in piccola parte da roccia. Un’altra caratteristica del satellite che gli scienziati avevano notato grazie alle osservazioni della sonda Cassini era che il suo moto di rivoluzione attorno a Saturno presentava delle librazioni, ovvero dei movimenti oscillatori causati dall’interazione gravitazionale con il pianeta, molto più pronunciati di quanto ci si aspettasse. Non solo: l’orbita di Mimas ha una precessione retrograda: in altre parole, le posizioni di pericentro e apocentro (rispettivamente i punti più vicini e lontani al pianeta, in un’orbita ellittica) si spostano in direzione opposta al moto di rivoluzione della luna.
Dal momento che le variazioni nell’orbita di un corpo in moto attorno a un centro gravitazionale sono influenzate dalla forma del corpo stesso e anche dalla sua composizione interna, per spiegare queste anomalie le ipotesi al vaglio degli scienziati erano due: la prima, che il nucleo roccioso del satellite avesse una forma molto allungata, che influenzasse la distribuzione interna della materia al punto da causare differenze nei momenti di inerzia lungo l’orbita; la seconda, che sotto la superficie ci fosse un vasto oceano liquido che consentisse alla crosta di muoversi e di oscillare in maniera indipendente dal nucleo interno del pianeta.
La presenza di oceani sotterranei, nei satelliti finora noti, è solitamente tradita da alterazioni superficiali causate dalla dinamica interna di queste enormi masse d’acqua. Non sempre, però, e non nel caso di Mimas, motivo per cui gli scienziati avevano sempre pensato che l’ipotesi più plausibile fosse quella del nucleo allungato.
Nel nuovo studio gli autori hanno fatto una ricostruzione dettagliata del moto di Mimas, combinando informazioni sulla precessione retrograda dell’orbita con misure dettagliate delle sue librazioni; hanno visto però che il loro modello non funziona se si assume che il pianeta sia un mondo ghiacciato con un nucleo roccioso allungato. Funzionerebbe, invece, se si assumesse la presenza di un vasto oceano di acqua liquida. Come mai, allora, in superficie non si vedono le tracce tipiche indotte da questa enorme distesa d’acqua? Perché non c’è stato il tempo di formarle, sostengono gli autori. Non ancora: l’oceano sarebbe infatti troppo recente per aver apportato modifiche visibili sulla crosta di ghiaccio della luna. Sarebbe comparso fra i 25 e i 2 milioni di anni fa, e si troverebbe sotto uno spessore di 25-30 km di ghiaccio. E, fra l’altro, secondo gli autori non è escluso che anche Europa ed Encelado inizialmente mostrassero un comportamento simile a quello di Mimas. Di certo questo studio apre molte possibilità su altri corpi finora esclusi come potenziali detentori di acqua liquida e, con essa, di attività biologica presente o passata.
«Le scoperte di Lainey e dei suoi colleghi», pronosticano sempre su Nature Matija Ćuk e Alyssa Rose Rhoden nella loro “News and views”, un articolo di accompagnamento alla pubblicazione scientifica, «stimoleranno un esame approfondito delle lune ghiacciate di medie dimensioni in tutto il Sistema solare. Il Sistema solare riserverà ancora delle sorprese e i ricercatori devono essere abbastanza aperti a nuove idee e a possibilità inaspettate per riconoscerle».
Per saperne di più:
- Leggi su Nature l’articolo “A recently formed ocean inside Saturn’s moon Mimas“, di V. Lainey, N. Rambaux, G. Tobie, N. Cooper, Q. Zhang, B. Noyelles, e K. Baillié