Un oceano nascosto sotto la superficie di Ganimede

L’osservazione di aurore su Ganimede ha permesso di stabilire che al di sotto della crosta ghiacciata della principale luna gioviana esiste un vasto oceano di acqua salmastra.

ganimede_ocean
Le aurore di Ganimede (in blu) riprese dal telescopio spaziale. L’analisi del loro comportamento (dovuto all'interazione del campo magnetico del satellite con quello di Giove) ha permesso di risalire alla presenza di un oceano salato dello spessore di cieca 100 km sotto la sua superficie.|NASA/ESA/ J. Saur

Con i suoi 5.260 km di diametro, Ganimede è la principale delle 67 lune di Giove e il più grande satellite naturale dell'intero Sistema Solare. Supera per dimensioni (ma non per massa) Mercurio e compie un'orbita attorno al pianeta gigante in poco più di sette giorni. È composto principalmente da rocce silicacee e ghiaccio d'acqua e la sua struttura, come nel caso dei corpi planetari con dimensioni superiori ad alcune centinaia di chilometri, è differenziata, con un nucleo di ferro fuso, un mantello roccioso e una spessa crosta ghiacciata.

 

L’ atmosfera e il campo magnetico di Ganimede. Questo gigantesco satellite gioviano è avvolto da una tenuissima atmosfera formata prevalentemente da ossigeno, presente nella forma atomica (O), molecolare (O2) e forse come ozono (O3).  L'idrogeno atomico è un costituente minore dell'atmosfera. La presenza di ossigeno non significa però che su Ganimede esista qualche forma di attività biologica, si pensa infatti che esso sia prodotto dalla radiazione ultravioletta solare che, incidendo sulla superficie ghiacciata del satellite, causa la scissione in idrogeno e ossigeno delle molecole d’acqua. Mentre l'idrogeno si disperde rapidamente nello spazio interplanetario a causa del suo basso peso atomico, l'ossigeno così liberato va a costituire la sottile atmosfera di Ganimede. Questo satellite è l'unico del nostro sistema planetario che possiede un campo magnetico, il quale, interagendo con il campo magnetico di Giove, dà origine anche a fenomeni di aurore.

La struttura interna di Ganimede. Il nucleo metallico è all'origine del campo magnetico del satellite. | NASA/ESA/A. Feild

Un oceano immenso. E proprio le aurore, osservate dal telescopio spaziale Hubble, hanno permesso di fare una scoperta del tutto unica: la presenza di un immenso oceano di acqua salmastra al di sotto della superficie ghiacciata del satellite, il cui spessore è stato stimato in circa 150 km.

 

Basandosi sulle osservazioni di Hubble e sui risultati di modelli teorici, un team di ricercatori dell’Università di Colonia (Germania), coordinati da Joachim Sau, ha infatti previsto l’esistenza di un vasto oceano di acqua salata al di sotto della superficie ghiacciata di Ganimede.

Oceano in teoria. La morfologia e la distribuzione delle aurore sono controllate dal campo magnetico che ne traccia la conformazione. A sua volta, il campo magnetico fornisce informazioni sull’interno del corpo planetario. Inoltre, poiché anche Giove è dotato di un intenso campo magnetico, l’interazione tra questi due campi causa uno spostamento periodico di alcuni gradi della latitudine delle aurore di Ganimede.

 

L'interazione tra i campi magnetici di Giove e Ganimede causa lo spostamento periodico delle aurore su quest'ultimo. | NASA, ESA

L’ampiezza di questo spostamento potrebbe dipendere dalla presenza o meno di uno strato di acqua salata al di sotto della crosta superficiale. Ebbene, dai risultati di questo studio risulterebbe con lo spostamento delle aurore è compatibile con la presenza sotto la crosta di uno strato di acqua salmastra spesso circa 100 km, un oceano sotterraneo formato da una quantità d’acqua di gran lunga superiore a quella di tutti i mari e gli oceani presenti sul nostro pianeta.

 

Questo risultato conferma un’ipotesi proposta già negli anni ‘70, poi avvalorata dai dati raccolti dalla sonda Galileo nel 2002.

18 Marzo 2015 | Mario Di Martino