È un oceano giovane, ancora in evoluzione e ha una profondità compresa tra 40 e 45 chilometri.
All’inizio di quest’anno, un team di ricercatori dell’Osservatorio di Parigi hanno rivelato che Mimas, la piccola luna di Saturno che ricorda la “Morte Nera” di “Guerre Stellari”, non è una roccia solida come si credeva, ma ospita piuttosto un oceano sotterraneo relativamente giovane (formato tra 2 e 25 milioni di anni fa) e attualmente ancora in evoluzione. E ora, lo stesso team di scienziati ha scoperto come questo oceano possa formarsi in un corpo così piccolo (appena 400 chilometri di diametro) e apparentemente così inadatto. In un articolo appena pubblicato su Planetary Science Letters, i ricercatori suggeriscono che l’oceano interno di Mimas si è formato quando il suo guscio di ghiaccio esterno si è sciolto, diventando sempre più sottile man mano che l’orbita della piccola luna attorno a Saturno si restringeva diventando meno “appiattita” a causa dell’attrazione gravitazionale del pianeta gigante. Nessuno si aspettava che una luna così piccola fosse in grado di ospitare un oceano sotto la sua superficie, quindi la sua semplice presenza ha già ridefinito l’idea che gli scienziati avevano su come dovrebbero essere i cosiddetti ‘mondi oceanici‘.
Un oceano profondo 45 chilometri
“Nel nostro lavoro precedente“, spiega Matthew E. Walker, del Planetary Science Institute di Tucson, in Arizona, e coautore dello studio, “abbiamo scoperto che affinché Mimas sia oggi un mondo oceanico, deve aver avuto un ruolo molto calotta glaciale più spessa del passato.” Ma poiché l’eccentricità di Mimas sarebbe stata ancora maggiore in passato rispetto a oggi, il percorso per passare dal ghiaccio spesso a quello più sottile era meno chiaro. Nello studio gli esperti dimostrano che esiste un percorso attraverso il quale la calotta glaciale si sta attualmente assottigliando, anche se l’eccentricità sta diminuendo a causa del riscaldamento delle maree. Tuttavia, da un punto di vista geologico, l’oceano deve essere relativamente giovane. I calcoli indicano che l’oceano sotterraneo si trova tra 20 e 30 chilometri sotto la sua superficie ghiacciata e che ha una profondità tra 40 e 45 km, il che significa che occupa quasi la metà del volume totale del corpo celeste.
Le ‘maree calde’
Secondo i ricercatori, l’inaspettato oceano di Mimas è stato creato a seguito di un processo noto come “riscaldamento delle maree“, lo stesso processo che mantiene enormi oceani di acqua liquida sotto la superficie di altre lune più grandi di Saturno e Giove, e che si verifica quando un corpo (come una luna) è distorto e “allungato” a causa delle variazioni delle forze gravitazionali che sperimenta lungo un’orbita “eccentrica”, cioè ellittica o ovale. ”L’eccentricità – dice Walker – guida il riscaldamento delle maree. E proprio ora, su Mimas il riscaldamento è molto elevato rispetto ad altre lune oceaniche attive, come la vicina Encelado. “Crediamo che il riscaldamento delle maree sia la fonte di calore responsabile dell’attuale assottigliamento della calotta glaciale.“
Lo scienziato aggiunge che il problema è che il riscaldamento mareale non è energia “gratuita”, il che significa che quando lo strato ghiacciato di Mimas si scioglie, il riscaldamento mareale estrae l’energia necessaria dall’orbita della Luna attorno a Saturno. E questo, secondo Walker, ridurrà ancora di più l’eccentricità orbitale finché, alla fine, l’orbita di Mimas sarà completamente circolare e l’intero processo si fermerà per sempre.
Eccentricità orbitale
L’eccentricità orbitale viene misurata in valori compresi tra 0 e 1, dove 0 rappresenta un cerchio perfetto e 1 rappresenta una parabola. Qualsiasi valore intermedio è un’ellisse. Il team stima che l’inizio dello scioglimento dei ghiacci debba essere iniziato quando l’eccentricità orbitale di Mimas era da due a tre volte maggiore del suo valore attuale. ”In genere – continua Walker – quando pensiamo ai mondi oceanici non vediamo molti crateri, perché l’ambiente li rinnova e finisce per cancellarli, come accade in Europa o al polo sud di Encelado. “Pertanto, la forma, il picco centrale e l’interno intatto del cratere Herschel indicano che il guscio di ghiaccio fosse molto più spesso in passato, quando si formò l’Herschel.”
Secondo lo studio, infatti, affinché il cratere sia come lo vediamo oggi, lo strato di ghiaccio che ricopre la luna di Saturno doveva essere spesso almeno 55 km quando venne colpito dal corpo che ha creato il cratere Herschel 4,1 miliardi di anni fa. “I crateri – spiega Walker – possono fornire indizi sulla presenza di un oceano (…).” In sintesi, i dati indicano che l’oceano sotterraneo di Mimas è ancora molto giovane e che non avrebbe potuto iniziare a formarsi più di 25 milioni di anni fa. ”In altre parole – conclude lo scienziato – riteniamo che Mimas fosse completamente ghiacciato fino a un periodo compreso tra 10 e 25 milioni di anni fa, momento in cui la sua calotta glaciale cominciò a sciogliersi. Ciò che ha innescato lo scioglimento è ancora oggetto di studio. “Potremmo vedere Mimas in un momento particolarmente interessante della sua storia.“
