Titano è una delle lune più affascinanti di Saturno, caratterizzata da una superficie ghiacciata sotto la quale si pensava fosse racchiuso un grande oceano di acqua liquida, simile a quelli ipotizzati per altre lune del Sistema Solare. Un nuovo studio pubblicato su Nature, al quale ha contribuito in modo significativo il gruppo SPRING (Space Robotics Investigation Group) della Sapienza, ha analizzato i dati ottenuti dalla missione Cassini, che ha orbitato attorno a Saturno per oltre dieci anni fino al 2017, offrendo una diversa interpretazione della struttura interna di Titano.
Per indagare la struttura interna del satellite, i ricercatori hanno studiato come Titano risponde all’effetto della gravità di Saturno, in modo analogo a come la Luna genera le maree sulla Terra. Osservando queste “maree gravitazionali”, i ricercatori sono giunti a stabilire non solo che Titano si deforma molto, ma anche che risponde in ritardo alla forza gravitazionale di Saturno. Questo ritardo, che costituisce l’aspetto su cui si è concentrata principalmente la ricerca, indica che all’interno del satellite viene liberata molta energia sotto forma di calore.
La scoperta di una dissipazione molto elevata mostra che l’interno di Titano non può essere spiegato da un oceano globale continuo, ma è più coerente con la presenza di uno strato profondo di ghiaccio ad alta pressione, caldo e parzialmente fuso. Questo risultato cambia in modo sostanziale la comprensione della struttura interna di Titano e dimostra che per studiare l’interno delle lune ghiacciate non basta osservare la deformazione, ma è fondamentale misurare anche come e quanto l’energia viene dissipata.
Un elemento centrale che ha reso possibile questo studio è stata la combinazione integrata tra analisi dei dati e modellizzazione dell’interno, un approccio fortemente interdisciplinare che unisce competenze in ingegneria aerospaziale, geofisica e geochimica. Questo tipo di attività rappresenta una linea di ricerca chiave del gruppo SPRING della Sapienza ed è stata sviluppata e applicata in questo lavoro grazie all’esperienza di Flavio Petricca, primo autore dello studio, maturata sia presso Sapienza sia durante il suo periodo di ricerca al Jet Propulsion Laboratory (JPL). L’integrazione coerente tra dati osservativi e modelli fisici dell’interno ha permesso di ottenere vincoli nuovi e robusti sulla struttura profonda di Titano, che non erano accessibili con approcci più tradizionali. Il contributo di Sapienza è stato centrale nello sviluppo dell’approccio interdisciplinare che combina analisi avanzata dei dati di missioni spaziali e modellazione dell’interno dei corpi planetari, un ambito di ricerca strategico per l’esplorazione del Sistema Solare.
“Lo studio – dichiara Antonio Genova della Sapienza, tra gli autori dello studio – testimonia anche il ruolo di Sapienza nella formazione di ricercatrici e ricercatori capaci di operare in contesti scientifici internazionali di eccellenza, come il Jet Propulsion Laboratory della NASA, e di contribuire in modo diretto a studi pubblicati sulle principali riviste scientifiche internazionali”.
Il lavoro fornisce un nuovo criterio per interpretare le maree dei corpi ghiacciati nel Sistema Solare, dimostrando che la misura della dissipazione di energia è fondamentale per distinguere tra interni liquidi e solidi ma caldi. Questo approccio potrà essere applicato anche ad altri satelliti, migliorando la comprensione dei mondi ghiacciati e del loro potenziale evolutivo.
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