L’oceano interno di Mimas

Trovate le prove di presenza di acqua sotto la crosta ghiacciata della piccola luna di Saturno

Le lune saturniane Mimas e Encelado riprese dalla sonda Cassini della Nasa. Il grande cratere Herschel su Mimas, largo ben 130 Km, fa sembrare la luna come la Morte Nera del film "Star Wars".

Nell’ultimo quarto di secolo è cresciuta la consapevolezza che l’acqua liquida nel nostro Sistema Solare sia molto più comune di quanto creduto. Ad eccezione della Terra, acqua liquida è presente in grandi oceani sotto la coltre di ghiaccio superficiale di alcuni corpi celesti o in profondità nel sottosuolo, come per i laghi di Marte.

Fondamentale per la vita

L’acqua liquida è un elemento essenziale per la vita per come la conosciamo, perciò questi ambienti possono potenzialmente ospitare dei viventi, sostenuti non dall’energia solare, ma da quella geotermica interna. Altrettanto nel corso degli anni, al susseguirsi delle scoperte, è stato ampiamente riconsiderato il concetto di Zona Abitabile di una stella.

In principio fu la luna gioviana Europa, poi seguita da Encelado e Titano nel sistema di Saturno. Oceani interni sono stati trovati anche su Cerere e forse anche altri corpi ghiacciati potrebbero averne. Sino a pochi anni fa, nessuno avrebbe scommesso sulla presenza di acqua sotto la superficie ghiacciata di Plutone che invece, quasi incredibilmente, potrebbe essere ospitale per forme acquatiche a circa 35 Unità astronomiche.


La serie di immagini in scala relativa delle lune Encelado (PIA07800), Mimas (PIA12570) ed Europa (PIA19048) mostra le notevoli differenze nelle loro superfici. Europa è globalmente fratturata, mentre l’estensione dell’attività tettonica di Encelado varia con la latitudine. Le fratture di Europa e le fratture del polo sud su Encelado sono state collegate a sollecitazioni di marea che sono aumentate a causa dei loro oceani sotterranei. Mimas non presenta fratture visibili ma sembra possedere anche lei un oceano interno.
(tratto da Rhoden et al. 2017)

Oceani interni più comuni di quelli superficiali

Indubbiamente, un pianeta nelle zone abitabili stellari è ritenuto accogliente, benché l’abitabilità non sia per nulla garantita. I mondi ghiacciati con oceani sottostanti ampliano notevolmente il numero di potenziali ambienti e questo vale per qualsiasi stella. Mondi come la Terra, con gli oceani all’esterno, sono anche soggetti a molti tipi di minacce per la vita, come l’impatto di asteroidi e comete, brillamenti stellari con radiazioni pericolose, esplosioni di supernove vicine e altro ancora.

Lo stesso strato di roccia e ghiaccio che protegge gli oceani sugli IWOW (Interior Water Ocean Worlds) nasconde anche la vita e la protegge. Nessuna tecnica astronomica permetterebbe di rivelarla. Se tali mondi sono le dimore predominanti della vita, alcuni potrebbero esserlo per la vita intelligente acquatica, incapsulata in essi, senza alcuna possibilità di contatto esterno. Gli IWOW potrebbero rappresentare una soluzione al cosiddetto Paradosso di Fermi sul perché non troviamo prove evidenti della vita se davvero sia diffusa in tutto l’Universo.

In altri termini, la vita in tutto l’Universo sarebbe presente in netta prevalenza negli oceani interni di pianeti e lune ghiacchiate. Se così fosse, la Terra sarebbe davvero un tipo di mondo raro.


Una scena del film di fantascienza ‘The Abyss’ di James Cameron, uscito nel 1989. Il film narra la scoperta di forme di vita aliena intelligente nelle profondità di una fossa oceanica terrestre. Se i mondi con oceani interni sono presumibilmente molto diffusi, anche la vita aliena intelligente potrebbe essersi sviluppata su di essi senza avere alcuna comunicazione con l’esterno.

L’oceano dove non te lo aspetti

Adesso anche la piccola luna interna Mimas (diametro 198 Km), sempre nel sistema di Saturno, è stata inserita nella lista dei mondi con oceani d’acqua interni.

In un articolo pubblicato su Icarus n.376, gli scienziati planetari Alyssa Rose Rhoden e Matthew E.Walker del Southwest Research Institute, hanno presentato prove circostanziate che questo satellite non era un grosso e inerte mondo di ghiaccio, ma possiede un profondo oceano d’acqua sotto una crosta di circa 24-31 chilometri.

Curiosamente i due volevano dimostrare che Mimas fosse un corpo sostanzialmente rigido, invece hanno trovato le prove di un’insolita librazione nei dati della sonda Cassini della Nasa.

“Poiché la superficie di Mimas è fortemente craterizzata, abbiamo pensato che fosse solo un blocco di ghiaccio”, ha detto Rhoden, una specialista in geofisica dei satelliti ghiacciati. “Gli IWOW, come Encelado ed Europa, tendono a fratturarsi e mostrano altri segni di attività geologica. Si scopre che la superficie di Mimas ci stava ingannando e la nostra nuova comprensione ha notevolmente ampliato la definizione di un mondo potenzialmente abitabile nel nostro Sistema Solare e al di là”.

Le oscillazioni rilevate potevano essere solo spiegate con la presenza di una spessa crosta ghiacciata galleggiante sopra un vasto oceano liquido, sostenuto dal riscaldamento mareale subito.  I processi di marea infatti dissipano l’energia orbitale e rotazionale sotto forma di calore in un satellite.

L’energia interna dalle maree

Per adattarsi alla struttura interna dedotta dalla librazione di Mimas, il riscaldamento delle maree all’interno della luna deve essere abbastanza grande da impedire all’oceano di gelare, ma abbastanza piccolo da mantenere uno spesso guscio ghiacciato. Utilizzando modelli di riscaldamento delle maree, i due scienziati hanno calcolato lo spessore medio della crosta.  

Nonostante i modelli e le osservazioni supportino la presenza di un oceano liquido interno di Mimas, non è facile conciliare la cosa con l’attuale comprensione della sua evoluzione termo-orbitale. Tale comprensione permetterebbe di spiegare la genesi degli anelli di Saturno, la formazione delle sue lune e la struttura stessa di altre potenziali lune con oceani interni anche nel sistema di Urano.

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Informazioni su Giuseppe Donatiello 282 Articoli
Nato nel 1967, astrofilo da sempre. Interessato a tutti gli aspetti dell'astronomia, ha maturato una predilezione per il deep-sky, in particolare verso i temi riguardanti il Gruppo Locale e l'Universo Locale. Partecipa a programmi Pro-Am nello studio dei flussi stellari in galassie simili alla Via Lattea mediante tecniche di deep-imaging. Ha scoperto sei galassie nane vicine: Donatiello I (2016), Donatiello II, III e IV nel sistema di NGC 253 (2020), Pisces VII (2020) e Pegasus V (2021) nel sistema di M31. Astrofotografo e autore di centinaia di articoli, alcuni con revisione paritaria.