Cassini scopre attività idrotermali sul fondale oceanico di Encelado

Encelado cela a 30-40 km di profondità un oceano spesso almeno una decina di chilometri. Foto NASA/JPL-Caltech
La sonda spaziale Cassini ha raccolto preziosi indizi che suggeriscono che Encelado, uno dei numerosi satelliti naturali di Saturno, possa celare sotto la sua superficie un oceano potenzialmente abitabile e che il fondale di quest'ultimo presenti perfino delle attività idrotermali.
Studiare la struttura interna di Encelado, che misura 500 chilometri in diametro, è stato uno degli obiettivi scientifici primari della missione di Cassini fin da quando, nel 2005, erano stati osservati dei pennacchi di vapore acqueo e ghiaccio staccarsi dal polo sud del satellite naturale.

Una serie di geyser si stacca dal polo sud di Encelado.NASA/JPL/SSI
La presenza di sodio in queste pennacchi aveva suggerito agli scienziati che l'acqua potesse essere stata a contatto, più o meno a lungo, con uno strato roccioso. Le successive analisi del campo gravitazionale rivelarono un oceano profondo 10 chilometri sepolto sotto 30-40 chilometri di ghiaccio.
Un gruppo di scienziati ha trascorso ben quattro anni ad analizzare i dati raccolti da Cassini, a svolger esperimenti in laboratorio e a costruire simulazioni computerizzate per far luce sui misteri di Encelado, e in particolare sulle reazioni chimiche che avvengono nel suo vasto oceano sotterraneo.
Innanzitutto, i ricercatori hanno trovato una popolazione di particelle microscopiche, appena 2-8 nanometri in raggio, sospese in orbita attorno a Saturno. Ciò che ha subito catturato l'attenzione degli scienziati è stata la loro insolita composizione: le particelle infatti sono risultate essere ricche in silicio, mentre quasi tutto il materiale attorno a Saturno, anelli compresi, è ghiaccio pressoché puro. Gli scienziati sono convinti che queste particelle abbiano avuto origine sul fondale di Encelado, plasmate dall'azione delle attività idrotermali. Sul fondale, getti di acqua calda (almeno 90 gradi centigradi) dissolvono il materiale proveniente dall'interno roccioso di Encelado. Da dove provenga l'energia necessaria a scatenare questi processi ancora non si sa per certo, ma gli scienziati sospettano che si tratti di una combinazione tra il calore mareale dovuto all'influenza di Saturno, il decadimento radioattivo del nucleo e altre reazioni chimiche.
Salendo verso la crosta ghiacciata, l'acqua calda incontra correnti sempre più fredde, portando alla condensazione del materiale, che precipita sotto forma di nano-particelle di silicio sospese nell'acqua. Nel giro di qualche mese o al massimo qualche anno (per evitare che si aggreghino in nuclei troppo pesanti), queste particelle vengono inglobate da granelli di ghiaccio di dimensioni maggiori e, tramite i collegamenti che mettono in comunicazione la superficie con l'oceano interno, vengono espulse dai numerosi geyser presenti sul suolo di Encelado. Una volta eroso il ghiaccio, le minuscole particelle rocciose sono finalmente libere.
"Penso che sia davvero affascinante che siamo in grado di utilizzare questi microscopici granelli di roccia, sputati nello spazio da geyser, per ricostruire le condizioni del fondale oceanico di una luna ghiacciata," spiega Sean Hsu dell'Università del Colorado a Boulder.
Sulla Terra, granelli simili di silicio si formano quando acqua leggermente alcalina con un contenuto di sale relativamente basso e satura di silicio viene sottoposta a un improvviso crollo termico.
"Abbiamo cercato metodicamente scenari alternativi in grado di spiegare la formazione di questi granelli di silicio, ma non abbiamo trovato nulla," spiega Frank Postberg dell'Università di Heidelberg, in Germania. Alla ricerca ha collaborato anche l'Università di Tokyo.
Secondo altri dati raccolti da Cassini, il nucleo di Encelado potrebbe essere abbastanza poroso, il che permetterebbe all'acqua di usufruire di una vasta superficie di contatto con la roccia.
"Crediamo che questo tipo di interazione chimica possa avvenire non solo sui fondali, ma anche nel cuore del satellite," conclude Hsu.
Cassini scopre attività idrotermali sul fondale oceanico di Encelado Cassini scopre attività idrotermali sul fondale oceanico di Encelado Reviewed by Pietro Capuozzo on 11.3.15 Rating: 5
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