Più recentemente, abbiamo salutato la sonda Cassini, che, dopo 13 anni di fedele servizio all'orbita di Saturno e dei suoi satelliti, è scesa direttamente negli abissi dell'atmosfera del pianeta gigante. Il motivo di questo gran finale è stato l'avvertimento della possibilità che la Cassini si sarebbe schiantata contro una delle lune di Saturno, in particolare Encelado.
Encelado è unico per la sua cortina di geyser e l'oceano interno. Oggi questa minuscola luna ghiacciata è considerata un potenziale habitat per la vita, quindi non potevamo lasciarla contaminata dalla sonda Cassini. Una nuova ricerca, pubblicata su Nature Astronomy, suggerisce che questo oceano è esistito sotto la superficie di Encelado da molto tempo, abbastanza a lungo da fornire tutte le condizioni per lo sviluppo della vita.
I geyser Enceladus sono il rilascio di miscele di ghiaccio d'acqua salata con tracce di anidride carbonica, ammoniaca, metano e altri idrocarburi che eruttano dalle crepe nella regione polare sud di Encelado. È stato a causa di questi geyser che gli scienziati hanno deciso che Encelado deve avere un oceano sotterraneo e che questo oceano è attivo (convettivo). L'osservazione successiva ha mostrato che l'idrogeno era presente nelle emissioni, il che ha portato a un'ulteriore conclusione sull'attività idrotermale: reazioni chimiche dovute all'interazione tra acqua e roccia. Ma gli scienziati non sono stati in grado di spiegare quale tipo di fonte di calore potrebbe portare a questa attività.
Con ulteriori osservazioni, il mistero della fonte di calore mancante si è solo intensificato. I geyser sono associati alle cosiddette "strisce di tigre" - un insieme di quattro faglie parallele sulla superficie, lunghe 100 chilometri e profonde 500 metri. Queste bande sono più calde del resto della crosta di ghiaccio, quindi avrebbero dovuto essere crepe nel ghiaccio. Non ci sono quasi crateri da impatto nell'area delle strisce di tigre, quindi devono essere molto giovani, nell'ordine di un milione di anni. Qualsiasi modello che possa spiegare la fonte di calore dovrebbe anche tener conto della sua natura focalizzata: l'oceano del mondo, ma perché è attiva solo la regione del polo sud?
Per diversi anni di seguito, gli scienziati hanno preferito la spiegazione del "riscaldamento delle maree", il risultato dell'interazione di corpi di dimensioni planetarie. Ad esempio, l'interazione delle maree con la nostra luna è responsabile del flusso e riflusso dell'acqua sulla Terra. Encelado è in risonanza orbitale con la luna Dione, che influenza la forma dell'orbita di Encelado attorno a Saturno. Ma questa influenza non è sufficiente per spiegare la potenza richiesta per mantenere attivi i geyser: circa 5 GW. Sarebbe sufficiente per una città delle dimensioni di San Pietroburgo.
Nucleo poroso
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Gli scienziati si sono avvicinati alla soluzione del puzzle quando hanno esaminato la struttura interna di Encelado. Questa luna ha una densità abbastanza bassa da essere composta principalmente da ghiaccio con un piccolo nucleo solido. Questo è stato considerato per molti anni, da quando Voyager 2 ha scattato le prime foto di Encelado e ne ha determinato il raggio, quindi il volume. L'attrazione gravitazionale di Encelado, agendo sul Cassini, ha permesso di stimare la massa della luna e ricavare il valore della densità del corpo. Le misurazioni di Cassini hanno anche mostrato che il nucleo ha una bassa densità, il che suggerisce che il nucleo è poroso, con pori pieni di ghiaccio.
La nuova serie di calcoli riempie i pori del nucleo con acqua anziché ghiaccio, perché le forze di marea associate all'acqua nei pori sono più che sufficienti per spiegare come viene generato il calore di Encelado. Il modello è eccellente in quanto spiega non solo la porosità del nucleo, ma anche la sua permeabilità (quanto facilmente il fluido lo attraversa) e la forza (si spezzerà quando il fluido passa?).
La combinazione di tutti questi parametri in un'unica equazione consente di risolverlo con la creazione di un elegante modello di flusso di calore all'interno di Encelado.
Gli autori creano un'immagine tridimensionale di dove e quando il calore dei movimenti di marea all'interno di spazi porosi viene trasferito al sottosuolo oceanico. La distribuzione del calore nel nucleo non è uniforme, ma piuttosto nel processo di risalite strette collegate, principalmente al Polo Sud. E poiché le fonti di calore (la cui temperatura raggiunge gli 85 gradi Celsius) sono così concentrate, deve esserci una maggiore attività idrotermale vicino a loro, spiegando l'idrogeno nelle eruzioni.
Infine, la sorprendente osservazione che si può fare nell'analisi di questo modello è che la quantità di calore generata dalla marea interna è sufficiente a sostenere l'oceano sotterraneo di Encelado per miliardi di anni. Sorge un'altra domanda: cosa significa tutto questo per la vita su Encelado? Il caldo oceano mondiale, che esiste da diversi miliardi di anni, sarebbe una meravigliosa culla per la vita: sulla Terra ci sono voluti solo 640 milioni di anni per passare dalla forma dei microbi ai mammiferi. Sfortunatamente, lo stesso Encelado può essere piuttosto giovane: potrebbe essersi formato solo 100 milioni di anni fa. È abbastanza tempo per vivere?
Può essere. Molto probabilmente, la vita sulla Terra si è formata nel corso di diverse centinaia di milioni di anni in condizioni molto più gravi di pesanti bombardamenti. Ma poi ci sono voluti altri 3500 milioni di anni per espandere le sue aree di influenza. Forse questo sarà il futuro di Encelado. Forse questo satellite non diventerà il pianeta delle scimmie, ma il pianeta delle sirene?
Ilya Khel
