Uno scienziato del Southwest Research Institute aveva deciso di dimostrare che la minuscola luna più interna di Saturno è un satellite inerte e congelato, ma invece ha scoperto prove convincenti che Mimas possiede un oceano interno liquido. Nei giorni conclusivi della missione Cassini della NASA, il veicolo spaziale aveva identificato una curiosa oscillazione, nella rotazione della luna, che spesso è associata a un corpo geologicamente attivo in grado di sostenere un oceano interno.

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 i pianeti più lontani come Plutone. Mondi come la Terra con oceani di superficie devono risiedere entro un ristretto intervallo di distanze dalle loro stelle per mantenere le temperature che supportano gli oceani liquidi. Questi mondi oceanici (o IWOW, Internal Water Oceanic World) tuttavia, si possono trovare su una gamma molto più ampia di distanze, espandendo notevolmente il numero di mondi abitabili che potrebbero esistere in tutta la galassia.

Mimas, una delle principali lune di Saturno, ha una superficie fortemente craterizzata e per questo motivo gli scienziati hanno sempre ritenuto fosse solo un blocco di ghiaccio congelato. Gli altri IWOW, come Encelado ed Europa, tendono invece a fratturarsi e mostrano segni di attività geologica. Ma si è scoperto che la superficie di Mimas ci stava ingannando e questa nostra nuova comprensione ha notevolmente ampliato la definizione di un mondo potenzialmente abitabile nel nostro sistema solare e oltre.

L’oceano sotterraneo di Mimas

In un satellite naturale, i processi di marea dissipano l’energia orbitale e rotazionale sotto forma di calore. Per adattarsi alla struttura interna dedotta dalla librazione (un oscillazione apparente) osservata di Mimas, il riscaldamento mareale all’interno della luna deve essere abbastanza grande da impedire all’oceano di congelare, ma abbastanza piccolo da conservare esternamente uno spesso guscio ghiacciato. Utilizzando i modelli conosciuti di riscaldamento delle maree, un team di ricerca del Southwest Researc Institute ha sviluppato dei metodi numerici ottenendo la possibile spiegazione che Mimas abbia di un guscio di ghiaccio in stato stazionario con uno spessore compreso tra 20 e i 30 chilometri, sopra un oceano liquido.

Il team ha anche scoperto che il flusso di calore dalla superficie era molto sensibile allo spessore del guscio di ghiaccio, cosa che un veicolo spaziale potrebbe verificare con precisione. Ad esempio, è previsto nei prossimi anni, che la navicella spaziale Juno voli su Europa e utilizzi il suo radiometro a microonde per misurare i flussi di calore in questa luna gioviana.

Mimas
La luna Mimas illuminata dal riflesso del Sole sugli anelli di Saturno ripresa dalla sonda Cassini.
Credit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Questi dati consentiranno agli scienziati di capire come il flusso di calore influenza i gusci ghiacciati di mondi oceanici come Mimas, che sono molto interessanti, proprio mentre Europa Clipper della NASA si avvicina al suo lancio nel 2024.

Sebbene i risultati supportino l’esistenza di un oceano all’interno di Mimas, è ancora difficile conciliare le caratteristiche orbitali e geologiche della luna con la nostra attuale comprensione della sua evoluzione termo-orbitale. La valutazione dello stato di Mimas come luna oceanica rappresenterebbe una sfida per i modelli della sua formazione ed evoluzione. Questo 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 convincente per continuare le indagini.

Riferimenti:

Immagine di copertina

la luna Mimas fotografata da Cassini. Credits: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

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