Cassini conferma: l'oceano di Encelado è globale

E' ormai da diverso tempo che gli scienziati sospettano un oceano sotto la crosta ghiacciata di Encelado, la luna di Saturno, ma le ultime analisi dei dati rilevati dalla sonda della NASA Cassini lasciano ben pochi dubbi. E non solo.

Finora si era praticamente certi che un bacino di acqua liquida si trovasse proprio sotto il polo sud dove vistosi geyser fuoriescono dalle profonde fessure chiamate " tiger stripes" ("graffi di tigre"), ma gli studi più recenti confermano che l'oceano di Encelado è globale e geologicamente attivo.

Enceladus - 2010 flyby
Credit: NASA/JPL/Space Science Institute - Processing: Elisabetta Bonora & Marco Faccin / aliveuniverse.today

Le leggere oscillazioni, o librazioni, mostrate dalla luna mentre orbita intorno a Saturno, anche se lievi, sono un valore troppo grande per un corpo il cui guscio esterno risulti in qualche modo collegato al nucleo roccioso interno: ciò dimostra che deve esserci una sacca liquida globale interposta tra i due strati, piuttosto che un mare polare localizzato, spiega il report pubblicato sul sito della missione.
La nuova ricerca è stata pubblicata sulla rivista Icarus.

Enceladus's measured physical libration requires a global subsurface ocean [abstract]

Several planetary satellites apparently have subsurface seas that are of great interest for, among other reasons, their possible habitability. The geologically diverse Saturnian satellite Enceladus vigorously vents liquid water and vapor from fractures within a south polar depression and thus must have a liquid reservoir or active melting. However, the extent and location of any subsurface liquid region is not directly observable. We use measurements of control points across the surface of Enceladus accumulated over seven years of spacecraft observations to determine the satellite's precise rotation state, finding a forced physical libration of 0.120 ± 0.014° (2σ). This value is too large to be consistent with Enceladus's core being rigidly connected to its surface, and thus implies the presence of a global ocean rather than a localized polar sea. The maintenance of a global ocean within Enceladus is problematic according to many thermal models and so may constrain satellite properties or require a surprisingly dissipative Saturn.

"Questo era un problema difficile che ha richiesto anni di osservazioni e calcoli che coinvolgono molte diverse discipline, ma ora siamo fiduciosi di aver finalmente interpretato correttamente i dati", ha dichiarato Peter Thomas, membro del team di imaging della Cassini presso la Cornell University, Ithaca, New York, autore principale dello studio.

Precedentemente, un'analisi guidata da Luciano Iess del dipartimento di Ingegneria Meccanica e Aerospaziale dell'Università La Sapienza di Roma, aveva confermato l'esistenza di un vasto oceano al polo sud della luna, probabilmente esteso fino all'equatore e profondo fino a 10 chilometri.
Lo studio era basato su tre flyby avvenuti tra aprile 2010 e maggio 2012, di cui due sul polo sud ad distanza rispettivamente di 104 e 70 chilometri dalla superficie; l'altro sul polo nord, ad appena 49 chilometri.
Ora, invece, la nuova ricerca si basa sul oltre sette anni di dati ed immagini della sonda Cassini.

Centinaia di foto hanno permesso di mappare con estrema precisione la superficie di Encelado per misurare le variazioni nella rotazione della luna. I risultati hanno mostrato che Encelado non è perfettamente sferica ma si deforma mentre percorre la sua orbita intorno a Saturno ed oscilla appena ma abbastanza tanto che il dato non può essere trascurato.

Il team, quindi, ha inserito questi valori nei modelli che ipotizzano diverse configurazioni per l'interno della luna.
"Se la superficie e il nucleo fossero rigidamente collegati, il nucleo farebbe da peso morto e la librazione sarebbe di gran lunga inferiore a quella rilevata", ha spiegato Matthew Tiscareno, scienziato della Cassini presso l'Istituto SETI.
"Questo dimostra che ci deve essere uno strato liquido globale che separa la superficie dal nucleo", ha aggiunto.

Cosa favorisca la persistenza di questo serbatoio di acqua allo stato liquido è ancora un mistero.
Potrebbero essere all'opera diversi meccanismi in grado di generare più calore interno di quanto si pensasse, come ad esempio le forze di marea dovute alla vicinanza con Saturno. D'altra parte, altri dati hanno già mostrato che le "tiger stripes" sono sorprendentemente calde rispetto al resto della superficie e che tra le particelle sparate nello spazio dai geyser, c'è della silice, un minerale che sulla Terra si forma comunemente dove è presente attività idrotermale.

La scoperta delle incredibili dinamiche di Encelado è uno dei trionfi e motivi di orgoglio per la missione Cassini che, orbitando nel sistema di Saturno dal 2004, ha permesso osservazioni a lungo termine, regalando un tesoro scientifico senza precedenti.

L'immagine qui sotto è una delle ultime riprese dalla sonda. E' stata scattata dalla Narrow Angle Camera il 27 luglio 2015, da una distanza di 111.420 chilometri dalla luna.

ENCELADUS on July 27, 2015 N00244769-70-72 (uv3 grn ir3)
Credit: NASA/JPL/Space Science Institute - Processing: Elisabetta Bonora & Marco Faccin / aliveuniverse.today

Il 28 ottobre la Cassini sarà impegnata nel tuffo più ravvicinato mai eseguito nel geyser di Encelado, passando a soli 49 chilometri dalla superficie.