Gli scienziati hanno verificato se una tecnica possa rilevare possibili oceani sotterranei sulle lune di Urano. In questo scenario, lo strano campo magnetico del pianeta offre un grande vantaggio

Il sistema solare è pieno di piccoli mondi ghiacciati. Molti sono lune di giganti gassosi e sono stati confermati o si sospetta che abbiano oceani liquidi sotto strati di ghiaccio congelati. La luna di Giove, Europa, e la luna di Saturno, Encelado, sono due degli esempi più famosi di tali mondi. Perché alcune delle lune di Urano e Nettuno non dovrebbero avere anche oceani sotterranei?

La maggior parte degli scienziati planetari concorda sul fatto che non c’è motivo per non pensarlo, e un team di ricercatori ha scoperto che un metodo collaudato per confermare l’esistenza degli oceani sotterranei funzionerebbe particolarmente bene per le lune di Urano. “La grande domanda è questa: dove sono gli ambienti abitabili nel sistema solare?” ha detto Benjamin Weiss, scienziato planetario presso il Massachusetts Institute of Technology di Cambridge. Le scoperte degli oceani su Europa ed Encelado “fanno sì che molti di noi si chiedano se ci sono molte lune là fuori che, sebbene siano piccole, potrebbero essere ancora calde“. 

Urano
Urano e le sue lune. Credit: NASA

Correnti oceaniche

Durante il sorvolo del sistema Urano nel 1986, la Voyager 2 ha inviato sulla Terra le prime (e finora uniche) viste ravvicinate delle cinque lune più grandi del pianeta: Miranda, Ariel, Umbriel, Titania e Oberon. Quelle immagini hanno rivelato che le lune sono composte da una combinazione di circa 50:50 di roccia e ghiaccio e, come la maggior parte dei satelliti planetari, hanno molti crateri. Tuttavia, le superfici mostrano anche alcuni dei classici segni del criovolcanismo, come materiale fresco non craterizzato e creste, valli e pieghe. Come con Europa ed Encelado, un oceano sotterraneo è un modo per creare quei segni della recente attività geologica. I ricercatori hanno calcolato la forza del campo magnetico che Urano indurrebbe sull’ipotetico oceano sotterraneo di una luna e hanno determinato se una futura missione in orbita attorno al pianeta sarebbe in grado di rilevare quel campo indotto. Questa è la stessa tecnica utilizzata dagli scienziati della missione Galileo della NASA nel 1998 per confermare la presenza di un oceano sotterraneo su Europa e anche sulla luna Callisto.

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La complessità del campo magnetico di Urano, causata dalla forte inclinazione dei suoi poli magnetici rispetto all’asse di rotazione. Credit: Mungany

Il campo magnetico indotto

Un campo magnetico indotto funziona in questo modo: quando una luna orbita attorno a un pianeta, viaggia anche attraverso il campo magnetico del pianeta, che non ha la stessa forza o direzione ovunque. La luna “sente” un campo magnetico mutevole, processo che genera una corrente elettrica. “Se c’è acqua liquida lì ed è un po ‘salata come l’acqua dell’oceano sulla Terra, allora può condurre, il che significa che le correnti possono fluire in essa“, ha detto Weiss. Quella corrente che scorre, a sua volta, genererà il proprio campo magnetico: un campo magnetico indotto. Un campo indotto apparirebbe molto diverso dal campo magnetico del pianeta e quindi potrebbe essere rilevato da un vicino magnetometro.

Utilizzando modelli teorici del campo magnetico di Urano, il team di Weiss ha calcolato le intensità dei campi indotti su Miranda, Ariel, Umbriel, Titania e Oberon. Il team ha scoperto che quello indotto da Miranda è il più forte, a 300 nanotesla, e quello di Oberon è il più debole, a soli 3 nanotesla. Un oceano sotterraneo su Miranda, Ariel, Umbriel e Titania rientrerebbe perfettamente nelle capacità di misurazione dell’attuale tecnologia dei veicoli spaziali sebbene il campo di Oberon potrebbe essere al limite della rilevabilità.

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Urano ripreso dal Telescopio Spaziale Hubble. Credit: NASA
Forza nella stranezza

Il campo magnetico di Urano è piuttosto strano rispetto ad altri pianeti del sistema solare: è inclinato di 5° dall’asse di rotazione del pianeta e il suo centro è spostato di circa un terzo del raggio del pianeta dal centro di esso. L’induzione magnetica ha confermato la presenza degli oceani sotterranei di Europa e Callisto, ma il campo magnetico molto simmetrico di Giove ha reso impossibile per la missione Galileo capire la profondità, lo spessore o la salinità degli oceani con il suo piccolo numero di passaggi ravvicinati. Lo stesso vale per il campo magnetico di Saturno e per l’oceano sotterraneo di Encelado. Ma le misurazioni di queste proprietà potrebbero essere possibili per le lune di Urano.

La chiave è che il campo di Urano non è simmetrico di spin, a differenza di quello di Saturno, e ruota. Conosciamo queste cose, quindi [la tecnica] dovrebbe funzionare“, ha detto David Stevenson , scienziato planetario presso il California Institute of Technology di Pasadena e membro del team Galileo. Tuttavia è probabile che gli oceani sotterranei nel sistema di Urano si trovino più al di sotto della superficie rispetto a quelli nel sistema di Giove semplicemente perché le lune di Urano sono più fredde e quindi il guscio ghiacciato è probabilmente più spesso

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