“La superficie di Mimas ci ha ingannati”: la piccola luna di Saturno nasconde un oceano di acqua liquida

Mimas, la luna più interna del gigante gassoso Saturno, potrebbe ospitare un oceano di acqua liquida sotto uno strato ghiacciato

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Mimas, la più piccola e la più interna delle 8 lune principali di Saturno, potrebbe essere abbastanza calda da ospitare un oceano di acqua liquida sotto un guscio di ghiaccio spesso 24-31 km, secondo una nuova analisi dei dati della missione Cassini della NASA.

Una delle scoperte più importanti della scienza planetaria negli ultimi 25 anni è che i mondi con oceani sotto strati di roccia e ghiaccio sono comuni nel nostro Sistema Solare. Tali mondi includono i satelliti ghiacciati dei pianeti giganti, come Europa, Titano ed Encelado, così come pianeti lontani come Plutone.

Mondi come la Terra con oceani in superficie devono risiedere entro un ristretto intervallo di distanze dalle loro stelle per mantenere le temperature che supportano l’esistenza di oceani liquidi.
I mondi oceanici con acqua al loro interno, tuttavia, si trovano su una gamma molto più ampia di distanze, espandendo notevolmente il numero di mondi abitabili che potrebbero esistere in tutta la galassia.

Poiché la superficie di Mimas è fortemente craterizzata, abbiamo pensato che fosse solo un blocco di ghiaccio,” ha affermato Alyssa Rhoden, ricercatrice del Southwest Research Institute. “I mondi oceanici con acqua al loro interno, come Encelado ed Europa, tendono a fratturarsi e mostrano altri segni di attività geologica“. “Si è scoperto che la superficie di Mimas ci stava ingannando e la nostra nuova scoperta ha notevolmente ampliato la definizione di mondo potenzialmente abitabile nel nostro Sistema Solare e oltre“.

Credit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

I processi di marea dissipano l’energia orbitale e rotazionale sotto forma di calore in un satellite.
Per adattarsi alla struttura interna dedotta dalla librazione di Mimas, il riscaldamento delle maree all’interno della luna deve essere abbastanza grande da impedire all’oceano di gelare, ma abbastanza contenuto da mantenere uno spesso guscio ghiacciato.

Utilizzando modelli di riscaldamento delle maree, Rhoden e Matthew Walker del Planetary Science Institute hanno sviluppato metodi numerici per trovare la spiegazione più plausibile per un guscio di ghiaccio in stato stazionario con uno spessore compreso tra 24 e 31 km su un oceano liquido.

La maggior parte delle volte quando creiamo questi modelli, dobbiamo metterli a punto per produrre ciò che osserviamo,” ha affermato Rhoden. “Questa volta le prove di un oceano interno sono emerse dagli scenari di stabilità dei gusci di ghiaccio più realistici e dalle libazioni osservate“.

Gli scienziati hanno anche scoperto che il flusso di calore dalla superficie era molto sensibile allo spessore del guscio di ghiaccio, elemento che un veicolo spaziale potrebbe verificare.
Ad esempio, la navicella spaziale Juno della NASA dovrebbe volare su Europa e potrebbe utilizzare il suo radiometro a microonde per misurare i flussi di calore in questa luna gioviana.

Questi dati consentiranno ai ricercatori planetari di comprendere come il flusso di calore influenza i gusci ghiacciati di mondi oceanici come Mimas, che sono particolarmente interessanti nell’ottica della missione Europa Clipper della NASA, che si avvicina al suo lancio, in programma nel 2024.

Sebbene i nostri risultati supportino un oceano all’interno di Mimas, è difficile conciliare le caratteristiche orbitali e geologiche della luna con la nostra attuale comprensione della sua evoluzione termo-orbitale,” ha affermato Rhoden. “La valutazione dello stato di Mimas come luna oceanica rappresenterebbe un punto i riferimento dei modelli della sua formazione ed evoluzione“. “Ciò ci aiuterebbe a comprendere meglio gli anelli di Saturno e le lune di medie dimensioni, nonché la prevalenza di lune oceaniche potenzialmente abitabili, in particolare di Urano“. “Mimas è un obiettivo accattivante per indagini future“.

Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Icarus.