I grandi progressi che hanno caratterizzato lo studio dell’Universo hanno dimostrato che la Terra non è l’unico pianeta a possedere dei ghiacciai ma altri corpi celesti come le lune di Giove e Saturno si contraddistinguono grazie a questo fenomeno.
Le lune sono buie ma con oceani: com’è possibile?
Europa, una delle tante lune di Giove, è caratterizzata da una crosta di ghiaccio che galleggia su un oceano di acqua salata che copre il suo intero territorio. Insieme ad Europa troviamo Ganimede, costituita sia da ghiacciai che da un nucleo roccioso.
Sempre per quanto riguarda Giove, anche Callisto, un’altra delle sue lune, è principalmente caratterizzata da territori rocciosi e ghiacciai. Callisto potrebbe altresì avere altri ghiacciai come il ghiaccio di ammoniaca e il ghiaccio di anidride carbonica.
Saturno ha ben 60 lune, tutte per lo più costituite ghiacciai. La luna di Saturno, Encelado, ha una crosta di ghiaccio d’acqua sopra un oceano di acqua salata. L’acqua dell’oceano su Encelado si riversa nello spazio attraverso fessure della crosta ghiacciata. Questo fenomeno rende Encelado uno degli oggetti più luminosi del nostro sistema solare.
Diverse evidenze dimostrano che potrebbero esistere molteplici modi per sostenere gli oceani di acqua liquida per miliardi di anni. Decodificare queste informazioni potrebbe accelerare la ricerca per determinare in che maniera la Vita potrebbe sostentarsi in tutto il Cosmo.
I dati analizzati provenienti da vecchie navicelle spaziali, oltre alle recenti osservazioni della navicella spaziale Juno della NASA e del telescopio spaziale James Webb, hanno fornito ulteriori informazioni riguardanti gli oceani che contengono sostanze chimiche benefiche per la biologia e che il sistema solare interno non è l’unico posto in cui la vita potrebbe svilupparsi.
Queste lune oceaniche offrono anche una possibilità più ampia. Oceani temperati e potenzialmente vivibili potrebbero essere una conseguenza inevitabile della formazione dei pianeti. Potrebbe non avere importanza quanto un pianeta e le sue lune siano lontani dal la nucleosintesi stellare. Se questo è vero, allora il numero di paesaggi che potremmo esplorare apparirà quasi illimitato.
“Gli oceani sotto le lune ghiacciate sembrano strani e improbabili“, ha dichiarato Steven Vance , astrobiologo e geofisico del Jet Propulsion Laboratory della NASA.
Gli scienziati hanno ipotizzato che le lune che orbitano attorno a Giove e Saturno, e forse anche alcune che ruotano attorno a Urano e Nettuno, ospitano oceani. I massicci Ganimede e Callisto, segnati da crateri, producono segnali magnetici deboli, simili a quelli di Europa.
Anche Titano, coperto di foschia, molto probabilmente ha un oceano sotterraneo d’acqua. Questi: “sono i cinque su cui la maggior parte degli scienziati della comunità si sente abbastanza fiduciosa”, ha affermato Mike Sori, scienziato planetario della Purdue University.
Negli anni ’80, alcuni studiosi ritenevano che Encelado fosse caratterizzata da geyser d’acqua, piume di vapore d’acqua. L’anello E di Saturno era così brillante che qualcosa, forse proveniente da una delle sue lune, doveva fuoriuscire nello spazio e rinfrescarlo costantemente.
Gli scienziati si sono altresì chiesti se le piume di vapore del polo sud della luna potessero essere il lavoro della luce solare che appunto vaporizza il ghiaccio nel suolo della luna, un po’ come il ghiaccio secco che bolle quando viene riscaldato probabilmente dalla luce solare.
“Per un po’ si è discusso se fosse davvero necessario che ci fosse un oceano”, ha osservato Nimmo: “Ciò che ha veramente colpito è stato quando Cassini volò attraverso le piume di vapore trovando cloruro di sodio. Quello è un oceano. C’era ancora la possibilità che geyser d’acqua potessero eruttare da un mare più piccolo e isolato. Ma ulteriori osservazioni di Cassini hanno rivelato che il territorio di Encelado deve essere separato dalle profondità interne della Luna da un oceano globale.
Le lune più grandi hanno inizialmente riserve più abbondanti di materia radioattiva. E forse questo è tutto ciò di cui i loro oceani hanno bisogno: “Per le lune più grandi come Ganimede, Callisto e Titano, sono inevitabili a causa di questo fattore radiogenico“, ha spiegato Vance.
Alcuni scienziati sostengono addirittura che Plutone abbia un oceano sotterraneo. Come le tre lune, questo pianeta nano è probabilmente isolato da una crosta sufficientemente spessa che rallenta la fuoriuscita della sua fornace radioattiva nello spazio.
Eppure i nuclei relativamente piccoli come quello che caratterizza Encelado non contengono abbastanza materia radioattiva per mantenerli caldi per miliardi di anni. Una soluzione insoddisfacente a questo enigma è che forse Encelado è stato semplicemente fortunato: la radioattività potrebbe spiegare una prima parte del suo passato oceanico e la sua danza con Dione un episodio più recente. Forse: “Siamo ora al punto di crossover, dove il riscaldamento radiogenico diventa così basso che il riscaldamento mareale prende il sopravvento”, ha osservato Postberg.
Una nuova ricerca ha rivelato che probabilmente gli anelli di Saturno si sono formati quando due antiche lune si sono scontrate nel periodo in cui gli stegosauri albergavano sulla Terra. Questo incidente ha disseminato l’orbita di Saturno con legioni di frammenti ghiacciati, mentre molti formarono i famosi anelli, altri distrussero le lune esistenti e ne crearono di nuove.Se gli anelli sono giovani, anche Encelado e alcune altre lune potrebbero essere giovani.
“Encelado potrebbe avere solo poche centinaia di milioni o decine di milioni di anni”, ha detto Rothery. Se è così, allora il calore della sua nascita potrebbe ancora mantenere liquido il suo giovane oceano.
Uno degli obiettivi della navicella spaziale Clipper, che volerà nell’ottobre 2024, è quello di “confermare” che l’oceano di Europa esiste: “Ci sono state molte discussioni su quella parola”, ha detto Nimmo. Clipper potrebbe trovare qualcosa di diverso dall’oceano. Potrebbe invece esserci un mare ghiacciato pieno di sacche di acqua di disgelo.
Supponendo che Clipper confermi l’esistenza dell’oceano di Europa, si metterà al lavoro per caratterizzare la luna e il suo mare sotterraneo. Per fare ciò, la sonda inizierà scoprendo quali molecole si trovano sulla superficie della Luna e, se gli scienziati sono fortunati, nell’oceano sottostante.
Clipper dovrà ingerire tutta la polvere microscopica, il ghiaccio o il vapore acqueo che si diffonde dalla superficie lunare. Quelle particelle saranno studiate dal suo strumento di analisi della polvere di superficie: quando i grani colpiscono la sua piastra metallica, vengono vaporizzati e caricati elettricamente, consentendo allo strumento di svelare l’identità chimica del granello in questione.
Potrebbe risultare che, quando si tratta di stare al caldo, Europa e le altre lune si affidino a trucchi chimici che non sono così indecifrabili come potremmo aspettarci. In inverno “saliamo le strade per abbassare la temperatura di scioglimento”, ha detto Sori. Forse l’oceano di Europa è particolarmente salato, il che abbasserebbe il punto di congelamento. Altri composti sarebbero però più efficaci come antigelo: “l’ammoniaca, in particolare“, ha detto Sori, che è più abbondante lontano dalla luce vaporizzante del sole.
