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Nel Sistema solare vi sono ambienti che più di altri potrebbero presentare le condizioni favorevoli per ospitare forme di vita extraterrestre: questi sono gli oceani di acqua liquida che si nascondono sotto le superfici delle lune ghiacciate orbitanti attorno ai giganti gassosi.
Nel caso di Encelado, una delle lune di Saturno, è stata la sonda Nasa/Esa/Asi Cassini a scoprire nel 2005 le prime prove dell’esistenza di un vasto oceano d’acqua nascosto sotto la sua crosta ghiacciata. Ora, una nuova ricerca, pubblicata su Nature Astronomy, mostra cosa potrebbe accadere sotto la superficie di queste lune a seguito dei mutamenti nelle calotte ghiacciate.
La presenza di oceani su queste lune può sembrare molto misteriosa dato che sono mondi freddi e inattivi al loro interno. Tuttavia, l’acqua liquida sotto la loro superficie ghiacciata è spiegata dalle forze mareali esercitate dai pianeti attorno a cui le lune orbitano. Le spinte gravitazionali tra lune giacciate e pianeta riescono, infatti, a riscaldare i satelliti naturali, permettendo così ambienti interni sufficientemente caldi da ospitare oceani di acqua liquida.
L’intensità delle forze mareali riesce, inoltre, a deformare la crosta ghiacciata delle lune, causando un mutamento nello spessore della calotta glaciale delle lune, oltre a potenziali fratture e crepe della superficie.
A differenza della Terra, modellata geologicamente dalla tettonica a zolle e dallo scioglimento delle rocce nelle profondità del pianeta, la geologia delle lune ghiacciate è quindi guidata proprio dall’azione dell’acqua e del ghiaccio.
Secondo il nuovo studio, infatti, l’assottigliamento del guscio di ghiaccio può portare a diversi scenari geologici, a seconda dell’intensità delle forze mareali e delle dimensioni della luna ghiacciata.
Se l’intensità delle forze mareali può causare un riscaldamento intenso tale da poter sciogliere e assottigliare lo strato di ghiaccio delle lune, quando tale effetto diminuisce, il ghiaccio ritorna al contrario più spesso. Avendo un volume maggiore dell’acqua liquida, il congelamento eserciterebbe quindi una pressione sul guscio ghiacciato rimasto intatto, pressione che potrebbe così causare fratture superficiali come le famose strisce di tigre presenti su Encelado.
Invece nel caso di Mimas, altra luna di Saturno in cui la presenza di un oceano sotterraneo può conciliarsi con una superficie geologicamente inattiva, l’assottigliamento del ghiaccio non porterebbe a rotture del guscio esterno.
Nel caso in cui lo strato di ghiaccio si sciogliesse invece dal fondo, sulle lune ghiacciate più piccole la diminuzione della pressione potrebbe portare l’acqua a temperatura di ebollizione, generando vapore acqueo e gas. Questo fenomeno causa, per esempio, i pennacchi di gas e polveri espulsi dalla superficie di Encelado mostrati dalla sonda Cassini. Inoltre, l’ebollizione dell’acqua sottosuperficiale potrebbe anche essere la causa delle creste presenti su Miranda, una delle lune ghiacciate di Urano.
Infine, secondo i ricercatori, sulle lune ghiacciate più piccole la pressione potrebbe scendere abbastanza da raggiungere il ‘punto triplo’, uno stato di equilibrio in cui ghiaccio, acqua liquida e vapore acqueo possono coesistere. Sulle lune di grandi dimensioni, con un diametro superiore a circa 300 chilometri, il calo di pressione causato dallo scioglimento del ghiaccio provocherebbe invece la rottura della crosta ghiacciata prima che venga raggiunto il punto triplo dell’acqua. Un esempio è la luna di Urano, Titania.
Pur rimanendo ancora mondi misteriosi, questo studio getta una nuova luce sulle profondità delle lune ghiacciate del Sistema Solare.
Immagine in evidenza: illustrazione dell’oceano di acqua liquidi presente sotto la superficie di Europa, luna di Giove. Crediti: Nasa/Jpl-Caltech
