Come Encelado ha acquisito la sua “pelle striata di tigre”

Encelado presenta una serie di striature sulla sua superficie, unica nel suo genere nel sistema solare. Come mai?

Osservate per la prima volta della missione “Cassini”, volta allo studio di Saturno, le striature presenti sulla luna Encelado sono un fenomeno unico nel sistema solare, per via non solo della loro presenza, ma per la regolarità in cui si presentano e per il fatto che da esse si sviluppano geyser di acqua e ghiaccio, indice di un oceano sotterraneo potenzialmente adatto per la vita. Un gruppo a guida di scienziati del Carnegie Institution for Science ha indagato sulla loro formazione.

Osservate per la prima volta dalla missione Cassini, le “strisce di tigre” di Encelado sono una struttura senza pari nel nostro Sistema Solare. Credito: NASA, ESA, JPL, SSI, Cassini Imaging Team

Encelado, la luna ghiacciata di Saturno, è di grande interesse per gli scienziati a causa del suo oceano sotterraneo, che la rende un obiettivo primario per coloro che cercano vita extraterrestre.

Una nuova ricerca condotta da Doug Hemingway del Carnegie Institution for Science svela la fisica che governa le fessure attraverso le quali l’acqua dell’oceano esplode dalla superficie ghiacciata della luna, dando al suo polo sud un aspetto insolito a “pelle striata di tigre”.

“Viste per la prima volta dalla missione su Saturno “Cassini”, queste strisce non hanno uguali in quanto noto nel nostro Sistema Solare”, ha spiegato l’autore principale, Hemingway. “Sono parallele e uniformemente distanziate, lunghe circa 130 chilometri e separate l’un l’altra da 35 chilometri di ghiaccio. Ciò che le rende particolarmente interessanti è che continuano a eruttare vapore e ghiaccio d’acqua, anche mentre parliamo. Nessun altro pianeta o luna ghiacciata presenta un fenomeno simile.”

In collaborazione con Max Rudolph dell’Università della California, e Davis e Michael Manga dell’UC Berkeley, Hemingway ha sviluppato dei modelli matematici per individuare e comprendere le forze fisiche in atto su Encelado e che consentono alle fessure delle “striature di tigre” di formarsi e non scomparire in breve tempo. I loro risultati sono stati pubblicati su Nature Astronomy.

Il team era particolarmente interessato a capire perché le strisce sono presenti solo sul polo sud della luna, ma anche desideroso di capire perché le fessure sono così uniformemente distanziate.

La risposta alla prima domanda risulta essere, sorprendentemente, il caso: un po’ come lanciare una moneta in aria.

I ricercatori hanno Infatti rivelato che le fessure che compongono le strisce di Encelado potrebbero essersi formate su entrambi i poli, il ma quelle del polo sud si sono appena aperte.

Encelado sembra essere riscaldato internamente, e il riscaldamento è dovuto in buona parte all’eccentricità della sua orbita ed agli effetti di marea derivanti. A volte è un po’ più vicino a Saturno e talvolta un po’ più lontano, e questo altera leggermente la forma della luna – stirandola e deformandola, per poi rilasciarla – per via della gravità del pianeta gigante. E questo processo impedisce alla luna di congelarsi completamente e divenire totalmente solida.

La chiave per la formazione delle fessure è il fatto che i poli della luna subiscono i maggiori effetti di questa deformazione indotta gravitazionalmente, perché la gravità attira più la parte equatoriale del satellite e rende la calotta glaciale più sottile sui poli. Durante i periodi di raffreddamento graduale su Encelado, parte dell’oceano sotterraneo della luna si congela. Poiché l’acqua si espande mentre si congela, mentre la crosta ghiacciata si accresce dal basso, la pressione nell’oceano sottostante aumenta fino a quando il guscio di ghiaccio alla fine si spacca, creando una fessura. A causa del loro ghiaccio relativamente sottile, i poli sono il punto più sensibile alle crepe.

I ricercatori ritengono che la fenditura che prende il nome dalla città di Baghdad sia stata la prima a formarsi (le striature prendono nome dai luoghi a cui fanno riferimento le storie delle Mille e una notte). Tuttavia, la fessura non si è semplicemente congelata di nuovo, ma è rimasta aperta, permettendo all’acqua dell’oceano di uscire dal suo crepaccio. Il che, a sua volta, ha causato la formazione di altre tre crepe parallele.

“Il nostro modello spiega la spaziatura regolare delle crepe”, ha detto Rudolph.

Le ulteriori spaccature si sono formate a causa del peso del ghiaccio e della neve che si accumulano lungo i bordi della fessura di Baghdad, col ricadere dei getti d’acqua e ghiaccio dell’oceano sotterraneo ed il loro successivo congelamento. Questo peso ha aggiunto ulteriore pressione sulla calotta glaciale.

“Ciò ha causato una flessione della calotta glaciale sufficiente per innescare una crepa parallela a circa 35 chilometri di distanza”, aggiunge Rudolph.

.
Le fessure, poi, rimangono aperte e scoppiano per via degli effetti mareali innescati della gravità di Saturno. La deformazione della luna ostacola la guarigione della ferita – allargando e restringendo ripetutamente le fessure e iniettando l’acqua dentro e fuori da esse – ed impedisce al ghiaccio di richiudersi.

La gravità più intensa delle lune più grandi impedisce alle eventuali fratture aggiuntive che potrebbero crearsi su di esse di aprirsi completamente. Quindi, queste strisce possono essersi formate solo su Encelado.

“Dato che è grazie a queste fessure che siamo stati in grado di campionare e studiare l’oceano sotterraneo di Encelado, il che stuzzica le fantasia degli astrobiologi, abbiamo pensato che fosse importante capire le forze che le formavano e le sostenevano”, ha detto Hemingway. “La nostra modellazione degli effetti fisici sperimentati dal guscio ghiacciato della luna punta a una sequenza potenzialmente unica di eventi e processi che consentono l’esistenza di queste strisce distintive.”

 

Articolo originale QUI.

QUI il paper completo dello studio (in inglese, per chi avesse voglia di leggerlo).

 

Ringrazio per la preziosa collaborazione corrado973.

Ti ricordiamo che per commentare devi essere registrato. Iscriviti al Forum di Astronomia.com ed entra a far parte della nostra community. Ti aspettiamo! : )

Commenta per primo!

Aggiungi un Commento