11 Dic 2019 L’origine delle striature di Encelado
Grazie alla sonda Cassini abbiamo scoperto che Encelado espelle potenti getti di vapor d’acqua e particelle ghiacciate, incluse molecole organiche complesse, da fratture vicine al polo sud. La presenza di un oceano globale sotto la sua crosta ghiacciata rende questa luna di Saturno particolarmente interessante per gli astrobiologi. Ora un nuovo studio rivela i meccanismi fisici alla base della formazione delle imponenti fratture che segnano la superficie e che donano alla luna il suo insolito aspetto striato.
“Queste fratture, osservate per la prima volta dalla missione Cassini su Saturno, non assomigliano a nulla di ciò che conosciamo nel Sistema Solare”, spiega Doug Hemingway del Carnegie, primo autore dello studio. “Sono parallele e regolarmente distanziate, lunghe circa 130 chilometri e intervallate ogni 35 chilometri. Ciò che le rende particolarmente interessanti è che espellono continuamente ghiaccio d’acqua, anche in questo preciso momento”.
Hemingway, lavorando con Max Rudolph dell’University of California, Davis, e Michael Manga della UC Berkeley, ha utilizzato modelli per indagare sui processi fisici in atto su Encelado che permettono alle striature chiamate Tiger Stripes di formarsi e persistere. Le scoperte relative sono pubblicate su Nature. Il team era particolarmente interessato a comprendere il motivo per cui le fratture sono concentrate soltanto sul polo sud della luna e si presentano così uniformemente distanziate.
Secondo i ricercatori, le imponenti fratture potrebbero formarsi su entrambi i poli, ma quelle al polo sud si sarebbero aperte prima. Encelado sperimenta un riscaldamento interno a causa dell’eccentricità della sua orbita: l’avvicinarsi e l’allontanarsi da Saturno fa sì che la luna venga leggermente deformata, in risposta alla possente gravità del pianeta gigante. Il processo chiave alla base della formazione delle fratture è il fatto che i poli di Encelado sperimentano gli effetti maggiori di questa deformazione indotta dalla gravità, quindi il guscio ghiacciato è più sottile ai poli. Durante periodi di graduale raffreddamento della luna, parte dell’oceano sub-superficiale ghiaccia. Dal momento che l’acqua si espande trasformandosi in ghiaccio, mentre la crosta ghiacciata diviene più spessa la pressione nell’oceano sottostante aumenta, fino a che il guscio ghiacciato alla fine si spezza, creando una frattura superficiale. A causa del ghiaccio relativamente sottile, le regioni polari sono più predisposte a subire la formazione di fratture.
Secondo i ricercatori, la prima frattura a formarsi è stata quella chiamata Baghdad, rimasta aperta tanto da permettere all’acqua oceanica di fuoriuscire e portare alla formazione di altre tre fratture parallele. Le spaccature aggiuntive sono state generate dal peso di ghiaccio e neve accumulatisi lungo i bordi della frattura Baghdad, man mano che getti d’acqua proveniente dall’oceano sub-superficiale ricadevano sul suolo e ghiacciavano. Il peso aggiuntivo ha creato ulteriore pressione sul guscio ghiacciato. “Questo ha fatto sì che il guscio ghiacciato si flettesse abbastanza da generare una frattura parallela a circa 35 chilometri di distanza”, spiega Rudolph. Il fatto che le fratture rimangano aperte espellendo pennacchi è dovuto agli effetti dell’imponente gravità di Saturno. Inoltre, se Encelado fosse più grande, la sua stessa gravità potrebbe impedire alle crepe giganti di rimanere aperte creando ulteriori fratture. “Il nostro modello relativo agli effetti fisici sperimentati dal guscio ghiacciato della luna punta a una sequenza di eventi e processi potenzialmente unici che possono permettere l’esistenza di queste singolari fratture”, conclude Hemingway.
Credit NASA/JPL/Space Science Institute
https://carnegiescience.edu/news/how-enceladus-got-its-stripes