E-21: la Cassini si prepara al sorvolo da brivido tra i geyser di Encelado

Manca solo un giorno al più eccitante sorvolo di Encelado, la luna di Saturno.
Domani alle 15:23 UTC la sonda della NASA Cassini passerà a soli 49 chilometri dalla superficie ghiacciata, volando attraverso gli esotici geyser del polo sud.

Sarà il ventunesimo flyby ( E-21) attorno alla luna di Saturno e l'ultimo così vicino per la missione Cassini, destinata a concludersi il 15 settembre 2017.

La sonda aveva sfiorato Encelado ad una quota inferiore nel 2008, orbitando a soli 25 chilometri di distanza, ma il passaggio attraverso i geyser era avvenuto ad una quota più alta. Con questo flyby campionerà il mare sotterraneo destreggiandosi nel tuffo più profondo mai eseguito attraverso il mix spray proveniente dalle profonde fessure del polo sud, chiamate " tiger stripes" ("graffi di tigre").

Questo incontro potrà fornire dati senza precedenti sul profondo oceano nascosto sotto la crosta ghiacciata, uno dei migliori ambienti candidati alla vita nel nostro Sistema Solare. Gli scienziati sperano di svelare i segreti dell'attività idrotermale in corso e come questa chimica può influire e favorire forme semplici di vita.

La presenza di un'importate massa d'acqua interposta tra il nucleo roccioso della luna e il guscio ghiacciato, confermata per essere un oceano globale piuttosto che un mare polare localizzato, è già di per sé un ottimo presupposto per la ricerca di altri ambienti abitabili. Ma la scoperta di processi idrotermali, simili a quelli che si verificano sulla Terra nelle aree vulcaniche e nei fondali oceanici, ha dimostrato per la prima volta che l'acqua geotermicamente riscaldata può esistere su un mondo diverso dal nostro.
L'attività idrotermale si verifica quando l'acqua si infiltra nella roccia, reagisce con questa e risale in una soluzione riscaldata carica di minerali, creando ambienti potenzialmente ospitali.

La scoperta dei torreggianti geyer di ghiaccio, vapore acqueo e molecole organiche nel 2005, è stata una dei più grandi regali ricevuti dalla missione Cassini: un punto di accesso e di contatto a portata di mano con il materiale proveniente dall'interno di Encelado, campionabile, senza dover necessariamente atterrare sulla superficie.

L'esotica composizione salata dei getti suggerisce processi di serpentinizzazione attraverso i quali, la reazione tra rocce ricche di metallo e l'acqua dell'oceano produce idrogeno molecolare ( H2), fornendo una sorgente di energia chimica essenziale per supportare una biosfera in profondità, in assenza di luce solare.

L'identificazione dell'idrogeno molecolare sarà proprio uno dei punti di forza di questo sorvolo: se ne occuperà lo Ion and Neutral Mass Spectrometer ( INMS).

"La conferma di idrogeno molecolare nei pennacchi sarebbe un'ulteriore prova della presenza di attività idrotermale", ha detto Hunter Waite, ricercatore INMS presso il Southwest Research Institute a San Antonio. "La quantità di idrogeno indicherebbe proprio che l'attività idrotermale è in corso in quel momento".

Il Cosmic Dust Analyzer ( CDA) permetterà una comprensione migliore della chimica dei geyser.
Il volo a bassa quota offrirà alla Cassini l'opportunità di accedere agli elementi più pesanti sparati nello spazio che si mantengono vicino alla superficie della luna e, tra questi, potrebbero esserci anche molecole organiche.
CDA sarà in grado di rilevare più di 10.000 particelle al secondo in un pennacchio.

"Non ci sarà posto per l'interpretazione", ha dichiarato Sascha Kempf, ricercatrice CDA presso la University of Colorado a Boulder.
"O i dati corrisponderanno ai nostri modelli in base per calcolare con quale velocità il pennacchio sta procucendo materiale o la nostra idea di come funzionano i geyser andrà rivista".

Gli scienziati sperano anche che questo sorvolo farà luce sulla forma dei getti che potrebbero essere composti da singole colonne o da sinuose eruzioni continue simili a tende, o forse dalla combinazione dei due.

La Cassini acquisirà immagini prima e dopo l'incontro.

Durante il massimo avvicinamento le telecamere potranno regalare le foto alla più alta risoluzione mai ottenute del polo sud della luna illuminato dalla luce riflessa di Saturno (con una buona probabilità, però, che vengano mosse a causa della ridotta distanza dal target e della velocità elevata del passaggio): la Wide Angle Camera riprenderà il lato in ombra della luna e il terminatore.

In entrata, la Narrow Angle Camera dell'Imaging Science Subsystem (ISS) e il Composite Infrared Spectrometer (CIRS) acquisiranno immagini multispettrali da una distanza di 63.640 chilometri, con una risoluzione di 380 metri per pixel.
In uscita dal sorvolo, la Narrow Angle Camera inizierà una serie di foto ai geyser che si protrarrà fino al 29 ottobre per osservare come variano mentre Encelado compie la sua orbita attorno a Saturno.

Ecco la simulazione del flyby a partire da 11 minuti prima fino a 13 minuti dopo il massimo approccio.

RICAPITOLANDO.

Aspettative scientifiche chiave per il flyby E-21

1. Confermare la presenza di idrogeno molecolare (H2)
   Questi dati verranno rilevati dal sensore della Cassini che "annusa" i gas nel pennacchio (chiamato INMS).
   La conferma di H2 sarà una prova indipendente a testimonianza dell'attività idrotermale che si verifica nel mare di Encelado.
   La quantità di H2 indicherà quanta attività idrotermale è in corso in quel momento e ciò avrà implicazioni sulla quantità di energia disponibile per la creazione di un ambiente abitabile nell'oceano.
   
2. Comprendere la chimica dei geyser
   CDA otterrà gli spetri delle particelle più pesanti a bassa quota sulla sorgente.
   Tra queste particelle più pesanti, la Cassini potrebbe rilevarne di nuove, tra cui molecole organiche più complesse (anche se con una risoluzione non sufficiente per confermare se sono di natura biologica).
   Gli scienziati pensano che queste particelle più pesanti trasportino materiale proveniente dall'oceano.
   Gli scienziati stanno conducendo esperimenti di laboratorio per creare un catalogo di riferimento con le impronte chimiche digitali (o spettri) per tutta la gamma di molecole organiche complesse che potrebbe rilevare la Cassini.
   

3. Determinare la natura delle sorgenti dei getti
   I geyser sono formati da strette colonne o da strutture continue tipo tende che corrono lungo le fratture?
   Quanto materiale viene spruzzato nello spazio?
   Questi dati potrebbe indicare da quanto tempo la luna è attiva e per quanto lo sarà ancora, con importanti implicazioni sull'abitabilità del suo mare.

Per i risultati, però, bisognerà avere un po' di pazienza: mentre ci potremo aspettare le immagini quasi subito (generalmente sono disponibili dopo un paio di giorni), considerata l'importanza di questo flyby, i dati raccolti non verranno presentati prima di qualche mese.

L' ultimo incontro mirato della Cassini con Encelado avverrà il 19 dicembre da una distanza di 4.999 chilometri e si concentrerà sul calore interno della luna per cercare di svelare come fanno le fessure al polo sud ad essere sorprendemente calde rispetto al resto della superficie.

Qui trovate il report completo sull'ultimo flyby, E-20, del 14 ottobre 2015.

Approfondimenti consigliati:
- http://solarsystem.nasa.gov/finalflybys
- http://www.ciclops.org/media/sp/2009/5531_12691_0.pdf