Un oceano anche sotto la superficie di Mimas?

La piccola luna di Saturno, Mimas, potrebbe nascondere un oceano sotterraneo. La sonda Cassini ha scoperto che oscilla sul proprio asse di rotazione, un moto forse dovuto a un oceano sotterraneo.

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Fotografia di Mimas ripresa dalla sonda Cassini il 13 febbraio 2010 da una distanza di circa 10.000 km. In primo piano il cratere Herschel, del diametro di circa 130 km. | NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Un nuovo studio sulla struttura interna della piccola luna ghiacciata di Saturno, Mimas, suggerisce che la sua superficie butterata da crateri potrebbe nascondere un oceano di acqua liquida oppure un nucleo congelato di forma simile a quella di un pallone da rugby.

 

I ricercatori hanno utilizzato numerose immagini di Mimas riprese dalla sonda Cassini per determinare l’oscillazione dell’asse di rotazione della luna mentre orbita attorno a Saturno e su questa base hanno valutato diversi modelli della sua struttura interna. «I dati suggeriscono che qualcosa non torna, per così dire, rispetto alle nostre ipotesi sulla composizione di Mimas», ha spiegato Radwan Tajeddine, ricercatore alla Cornell University (Itacha, NY, USA) e coordinatore dello studio, il quale ha poi aggiunto che «il valore dell’oscillazione che abbiamo misurato è il doppio di quanto era previsto».

 

Cassini fotografa Mimas, luna di Saturno.
Mimas, una delle lune di Saturno, fa capolino dall'ombra e assomiglia alla Morte Nera, la stazione spaziale dei cattivi di Star Wars. Il cratere al centro dell'immagine si chiama Herschel e con tutta probabilità è stato creato dall'impatto di un asteroide. | NASA/JPL/Space Science Institute

Due ipotesi. Oceano d'acqua o nucleo congelato: le due ipotesi sono egualmente interessanti, secondo Tajeddine, in quanto l’aspetto della superficie del satellite, pesantemente craterizzata, non suggerisce alcunché di insolito al suo interno. Dato che Mimas si è formata più di quattro miliardi di anni fa, ci si aspetterebbe che il suo nucleo dovrebbe ormai essersi rilassato in una forma più o meno sferica.

 

Perciò, se il nucleo di Mimas è di forma oblunga, è probabile che questa conformazione risalga ai tempi della sua formazione, che con il tempo si è poi congelato. Se invece possiede un oceano sotterraneo, si aggiungerebbe al club esclusivo dei mondi oceanici, che include Europa e Ganimede (lune di Giove) e altri due satelliti di Saturno, Enceladus e Titano. Un oceano globale sarebbe sorprendente, in quanto la superficie di Mimas non mostra alcun segno di attività geologica.

 

Le librazioni di Mimas. Come la quasi totalità dei satelliti naturali del Sistema Solare, compresa la Luna, Mimas mostra sempre la stessa faccia al suo pianeta, si trova cioè nel cosiddetto stato risonanza spin-orbita, cioè il periodo di rotazione attorno al suo asse è uguale a quello orbitale attorno a Saturno.

 

L'orbita di Mimas è leggermente ellittica e questa piccola deviazione dalla forma circolare fa sì che un punto sulla superficie del satellite rivolto verso Saturno varia leggermente di posizione relativa nel corso di un'orbita: un osservatore situato su Saturno vedrebbe Mimas oscillare leggermente nel corso della sua orbita. Questo fenomeno è chiamato librazione, interessa anche la nostra Luna, e la sua osservazione può fornire indicazioni utili sulla struttura interna di un corpo planetario. Nel caso di Mimas, le librazioni osservate ci dicono che questo piccolo satellite può essere più complesso di quanto pensiamo.

 

Un oceano sotterraneo? I modelli sviluppati da Tajeddine e dai suoi collaboratori indicano che se Mimas nascondesse un oceano di acqua liquida, questo si troverebbe tra 24 e 31 km sotto la sua superficie. Con un diametro di circa 400 km, Mimas è troppo piccolo per aver conservato il calore interno dalla sua formazione, ragion per cui sarebbe necessaria una qualche altra fonte di energia per poter mantenere un oceano sotterraneo.

 

Secondo i ricercatori, ci sono prove che l'orbita di Mimas in passato avrebbe potuto essere ancora più allungata e che le variazioni periodiche delle intense forze mareali indotte da Saturno potrebbero aver generato abbastanza calore da permettere l’esistenza di un oceano sotterraneo. Sebbene l’esistenza di un oceano all'interno di Mimas rappresenterebbe una sorpresa, gli autori dello studio sostengono di essere giunti alla conclusione che se il modello del nucleo oblungo fosse corretto, il satellite dovrebbe avere una forma leggermente diversa da quella che si osserva. Ulteriori dati che verranno raccolti dalla sonda Cassini potranno permettere di stabilire quale dei due modelli è quello corretto.

 

Lune del Sistema Solare

 

21 ottobre 2014 | Mario Di Martino