Questo grafico, utilizzando i dati della sonda Cassini della Nasa, mostra come il terreno sud polare della luna di Saturno, Enceladus emette molta più potenza di quanto gli scienziati avevano originariamente previsto. (Credit: NASA / JPL / SwRI / SSI)
Encelado è un satellite di Saturno relativamente piccolo, con un diametro medio di 505 km, cioè un settimo del diametro della Luna. La massa e le dimensioni lo rendono il sesto satellite più grande di Saturno dopo Titano (5150 km), Rea (1530 km), Giapeto (1440 km), Dione (1120 km) e Teti (1050 km), oltre ad essere uno dei più piccoli satelliti di forma sferica.
Encelado, è da tempo oggetto di osservazione da parte del team che gestisce la sonda Cassini. Possiede infatti delle zone di "criovulcanesimo", cioè da alcune crepe crostali vengono emessi dei getti di particelle ghiacciate, presumibilmente composte da acqua e vapore. Celebri sono le immagini dei suoi pennacchi, riprese da Cassini, che mostrano chiaramente i getti fuoriuscire e espandersi nello spazio limitrofo.
Queste zone di criovulcanesimo, sono presenti nelle zone adiacenti al polo sud, dove la potenza termica è risultata essere dai nuovi dati, molto maggiore di quanto precedentemente ritenuto. Lo studio è stato pubblicato sul Journal of Geophysical Research del 4 marzo. I dati dello spettrometro composito a infrarossi di Cassini della regione polare sud di Encelado, segnata da fessure lineari, indicano che la potenza del calore interno generato è di circa 15,8 gigawatt, circa 2,6 volte la potenza di tutte le sorgenti di acqua calda nella regione di Yellowstone, o paragonabile a 20 centrali elettriche a carbone.
Questo è un ordine di grandezza superiore a quello che gli scienziati avevano previsto, secondo Carly Howett, l'autore principale dello studio, che è anche un ricercatore post-dottorato presso il Southwest Research Institute di Boulder in membro del team. "Il meccanismo è in grado di produrre la maggiore potenza mai registrata e l'interno rimane un mistero e sfida i modelli attualmente proposti per la produzione di calore a lungo termine", ha detto Howett.
È noto fin dal 2005 che il terreno del polo sud di Encelado è geologicamente attivo e l'attività è incentrata su quattro trincee lineari di 130 chilometri (80 miglia) di lunghezza e circa 2 km (1 miglio) di larghezza, informalmente conosciute come la "Strisce della Tigre". Cassini ha anche scoperto che queste fessure espellono pennacchi di particelle di ghiaccio e vapore acqueo continuamente nello spazio. Queste trincee sono sottoposte a temperature elevate a causa del calore che fuoriesce dall'interno di Encelado.
Uno studio del 2007 predisse che il calore interno di Encelado, se generato principalmente dalle forze di marea derivanti dalla risonanza orbitale tra Encelado e un'altra luna, Dione, poteva essere non superiore a 1,1 gigawatt di media su lungo termine. Il riscaldamento da radioattività naturale all'interno di Encelado poteva aggiungere un altro 0,3 gigawatt.
L'ultima analisi, che ha coinvolto anche i membri del team di John Spenser che gestiscono lo spettrometro composito ad infrarossi sulla sonda Cassini, alla Southwest Research Institute, e John e Pearl Marcia Segura del NASA's Goddard Space Flight Center di Greenbelt, nel Maryland, ha utilizzato le osservazioni fatte nel 2008, che coprono l'intera superficie sud polare. Encelado deve possedere temperature di superficie sorprendentemente alte nella regione, a causa di tali fenomeni. Una possibile spiegazione del flusso di calore osservato è che il rapporto orbitale di Encelado sia legato ai cambiamenti orbitali di Saturno e Dione, consentendo periodi di più intenso riscaldamento mareale, separati da altri di quiescenza. Questo significa che Cassini potrebbe aver avuto la fortuna di riprendere Encelado quando era insolitamente attivo.
La nuova e più dettagliata determinazione del flusso di calore rende ancora più probabile che esista acqua liquida sotto la superficie di Encelado, secondo quanto ha dichiarato Howett. Recentemente, gli scienziati che studiano le particelle di ghiaccio espulse dal pennacchi hanno scoperto che alcune di esse sono ricche di sale e probabilmente sono gocce congelate di un oceano di acqua salata in contatto con il nucleo roccioso ricco di minerali. La presenza di un oceano sotto la superficie, o forse un mare sud polare tra il guscio di ghiaccio esterno della luna e il suo interno roccioso aumenterebbe l'efficienza del riscaldamento mareale, consentendo una maggiore distorsione di marea del guscio di ghiaccio.
Encelado, è da tempo oggetto di osservazione da parte del team che gestisce la sonda Cassini. Possiede infatti delle zone di "criovulcanesimo", cioè da alcune crepe crostali vengono emessi dei getti di particelle ghiacciate, presumibilmente composte da acqua e vapore. Celebri sono le immagini dei suoi pennacchi, riprese da Cassini, che mostrano chiaramente i getti fuoriuscire e espandersi nello spazio limitrofo.
Queste zone di criovulcanesimo, sono presenti nelle zone adiacenti al polo sud, dove la potenza termica è risultata essere dai nuovi dati, molto maggiore di quanto precedentemente ritenuto. Lo studio è stato pubblicato sul Journal of Geophysical Research del 4 marzo. I dati dello spettrometro composito a infrarossi di Cassini della regione polare sud di Encelado, segnata da fessure lineari, indicano che la potenza del calore interno generato è di circa 15,8 gigawatt, circa 2,6 volte la potenza di tutte le sorgenti di acqua calda nella regione di Yellowstone, o paragonabile a 20 centrali elettriche a carbone.
Questo è un ordine di grandezza superiore a quello che gli scienziati avevano previsto, secondo Carly Howett, l'autore principale dello studio, che è anche un ricercatore post-dottorato presso il Southwest Research Institute di Boulder in membro del team. "Il meccanismo è in grado di produrre la maggiore potenza mai registrata e l'interno rimane un mistero e sfida i modelli attualmente proposti per la produzione di calore a lungo termine", ha detto Howett.
È noto fin dal 2005 che il terreno del polo sud di Encelado è geologicamente attivo e l'attività è incentrata su quattro trincee lineari di 130 chilometri (80 miglia) di lunghezza e circa 2 km (1 miglio) di larghezza, informalmente conosciute come la "Strisce della Tigre". Cassini ha anche scoperto che queste fessure espellono pennacchi di particelle di ghiaccio e vapore acqueo continuamente nello spazio. Queste trincee sono sottoposte a temperature elevate a causa del calore che fuoriesce dall'interno di Encelado.
Uno studio del 2007 predisse che il calore interno di Encelado, se generato principalmente dalle forze di marea derivanti dalla risonanza orbitale tra Encelado e un'altra luna, Dione, poteva essere non superiore a 1,1 gigawatt di media su lungo termine. Il riscaldamento da radioattività naturale all'interno di Encelado poteva aggiungere un altro 0,3 gigawatt.
L'ultima analisi, che ha coinvolto anche i membri del team di John Spenser che gestiscono lo spettrometro composito ad infrarossi sulla sonda Cassini, alla Southwest Research Institute, e John e Pearl Marcia Segura del NASA's Goddard Space Flight Center di Greenbelt, nel Maryland, ha utilizzato le osservazioni fatte nel 2008, che coprono l'intera superficie sud polare. Encelado deve possedere temperature di superficie sorprendentemente alte nella regione, a causa di tali fenomeni. Una possibile spiegazione del flusso di calore osservato è che il rapporto orbitale di Encelado sia legato ai cambiamenti orbitali di Saturno e Dione, consentendo periodi di più intenso riscaldamento mareale, separati da altri di quiescenza. Questo significa che Cassini potrebbe aver avuto la fortuna di riprendere Encelado quando era insolitamente attivo.
La nuova e più dettagliata determinazione del flusso di calore rende ancora più probabile che esista acqua liquida sotto la superficie di Encelado, secondo quanto ha dichiarato Howett. Recentemente, gli scienziati che studiano le particelle di ghiaccio espulse dal pennacchi hanno scoperto che alcune di esse sono ricche di sale e probabilmente sono gocce congelate di un oceano di acqua salata in contatto con il nucleo roccioso ricco di minerali. La presenza di un oceano sotto la superficie, o forse un mare sud polare tra il guscio di ghiaccio esterno della luna e il suo interno roccioso aumenterebbe l'efficienza del riscaldamento mareale, consentendo una maggiore distorsione di marea del guscio di ghiaccio.
Immagine ripresa dalla sonda Cassini che mostra gli spettacolari vulcani di ghiaccio su Encelado.
"La possibilità della presenza di acqua e l'osservazione di elementi organici (ricchi di carbonio) nei pennacchi di Encelado rende il satellite, un sito di forte interesse astrobiologico" ha detto Howett.
Ipotesi di vita su Encelado.
Ipotesi di vita su Encelado.
Dove c'è acqua, in qualsiasi luogo del nostro pianeta, c'è vita. Questa condizione potrebbe essere vera anche nel nostro Sistema Solare e probabilmente in tutto l'Universo noto. Encelado, ospita dei fenomeni assai rari di criovulcanesimo, che presumibilmente espellono frammenti di ghiaccio di acqua. Vicino al suolo, dove la temperatura è molto alta, è molto probabile che ci sia acqua allo stato liquido, che poi rapidamente sublima disperdendosi nello spazio. In quel luogo, pieno di crepe e fessure, chiamate "Strisce della Tigre", non è da escludere che i mattoni della vita possano aver trovato terreno fertile per organizzarsi in composti organici e magari in forme elementari di vita.
"La madre di tutte le scoperte è stato il criovulcanesimo al Polo Sud di Encelado" ha detto Carolyn Porco, direttore delle operazioni di volo e team leader dell'imaging per la sonda Cassini.
Le analisi dei pennacchi che includono vapore acqueo e tracce di materiali organici come metano, anidride carbonica e propano, suggeriscono che i geyser in eruzione sono alimentati da una tasca di acqua salata all'interno della luna.
"I risultati" ha osservato Porco, "mostrano un ambiente in cui la vita stessa potrebbe essere in agitazione. Se dovessimo mai scoprire che una seconda genesi si sia verificata nel nostro Sistema Solare, in modo indipendente dalla Terra. allora credo che a quel punto si romperebbe l'incantesimo e si potrebbe tranquillamente dedurre che la vita non è un errore della Terra ma una caratteristica comune nell'Universo che si è verificata un numero impressionante di volte".
La superficie ghiacciata della luna di Saturno Encelado è uno dei posti peggiori nel nostro Sistema Solare alla ricerca di vita extraterrestre. A differenza di Europa o Marte che potrebbero avere acqua allo stato liquido sotto la loro superficie. Con un diametro di poco più di 500 miglia, Encelado non ha la massa necessaria per rimanere abbastanza caldo e garantire l'acqua liquida sotterranea.
Anche se la sua temperatura superficiale si aggira intorno ai 324 gradi sotto zero, nel 2005 la navicella Cassini ha scoperto le famose eruzioni di acqua dalle crepe al polo sud, indicando che c'era una forse un oceano globale di acqua sotto il ghiaccio .
Le analisi del pennacchio da parte degli strumenti a bordo di Cassini, hanno rivelato che l'acqua è salata e gli scienziati stimano che il riscaldamento sud polare è equivalente ad un rilascio continuo di circa 13 miliardi di watt di energia generata dalla radiazione accoppiata con il riscaldamento mareale.
Durante la formazione del Sistema Solare, se Encelado avesse raccolto una maggiore quantità di rocce, che contenevano elementi radioattivi, avrebbe potuto generare temporaneamente maggior calore dal decadimento degli stessi.
"La madre di tutte le scoperte è stato il criovulcanesimo al Polo Sud di Encelado" ha detto Carolyn Porco, direttore delle operazioni di volo e team leader dell'imaging per la sonda Cassini.
Le analisi dei pennacchi che includono vapore acqueo e tracce di materiali organici come metano, anidride carbonica e propano, suggeriscono che i geyser in eruzione sono alimentati da una tasca di acqua salata all'interno della luna.
"I risultati" ha osservato Porco, "mostrano un ambiente in cui la vita stessa potrebbe essere in agitazione. Se dovessimo mai scoprire che una seconda genesi si sia verificata nel nostro Sistema Solare, in modo indipendente dalla Terra. allora credo che a quel punto si romperebbe l'incantesimo e si potrebbe tranquillamente dedurre che la vita non è un errore della Terra ma una caratteristica comune nell'Universo che si è verificata un numero impressionante di volte".
La superficie ghiacciata della luna di Saturno Encelado è uno dei posti peggiori nel nostro Sistema Solare alla ricerca di vita extraterrestre. A differenza di Europa o Marte che potrebbero avere acqua allo stato liquido sotto la loro superficie. Con un diametro di poco più di 500 miglia, Encelado non ha la massa necessaria per rimanere abbastanza caldo e garantire l'acqua liquida sotterranea.
Anche se la sua temperatura superficiale si aggira intorno ai 324 gradi sotto zero, nel 2005 la navicella Cassini ha scoperto le famose eruzioni di acqua dalle crepe al polo sud, indicando che c'era una forse un oceano globale di acqua sotto il ghiaccio .
Le analisi del pennacchio da parte degli strumenti a bordo di Cassini, hanno rivelato che l'acqua è salata e gli scienziati stimano che il riscaldamento sud polare è equivalente ad un rilascio continuo di circa 13 miliardi di watt di energia generata dalla radiazione accoppiata con il riscaldamento mareale.
Durante la formazione del Sistema Solare, se Encelado avesse raccolto una maggiore quantità di rocce, che contenevano elementi radioattivi, avrebbe potuto generare temporaneamente maggior calore dal decadimento degli stessi.
Sezione dell'ipotetico oceano sotterraneo di Encelado correlato ai fenomeni di criovulcanesimo.
Encelado per essere abbastanza caldo da permettere di custodire l'acqua allo stato liquido sotto la sua superficie, potrebbe generare calore grazie alla sua orbita che subisce un forzata marea gravitazionale.
Le maree gravitazionali producono le crepe sulla superficie di ghiaccio al polo sud, aprono e chiudono le fessure che poi rilasciano calore.
Per verificare la teoria delle maree di riscaldamento, gli scienziati assieme al team di Cassini hanno sovrapposto una mappa dello stress gravitazionale di marea sulla crosta ghiacciata della luna ad una mappa delle zone calde, create utilizzando lo strumento spettrometro ad infrarossi composito (CIRS).
"Tuttavia, esse non corrispondono esattamente», ha detto il Dr. Terry Hurford del NASA's Goddard Space Flight Center. "Per esempio, nella fessura chiamata "solco di Damasco", il taglio è a circa 50 chilometri (circa 31 miglia) dalla zona di maggior calore".
Hurford e il suo team credono che questa differenza sia causata dal tasso di rotazione diEncelado, che si muove leggermente mentre ruota. "Le osservazioni di Cassini hanno escluso una maggiore oscillazione di circa 2 gradi rispetto al tasso di rotazione uniforme di Encelado '", dice Hurford.
Il team ha creato una simulazione al computer che ha fornito le mappe dello stress sulla superficie di Encelado e ha trovato un campo in cui le aree di maggiore stress sono meglio allineate con le zone più calde osservate.
"A seconda che l'oscillazione si muova con o contro il movimento di Saturno in cielo, da un'oscillazione che va dai 2 gradi verso il basso fino a 0,75 gradi, si adatta meglio alle zone più calde osservate", ha detto Hurford.
L'oscillazione genera inoltre, circa cinque volte più calore per Encelado rispetto al solo stress di maree interne, e il calore extra probabilmente garantisce lunga vita all'oceano di Encelado", secondo Hurford. Ciò è significativo nella ricerca di vita, perché la vita richiede un ambiente stabile per lo sviluppo.
Le maree gravitazionali producono le crepe sulla superficie di ghiaccio al polo sud, aprono e chiudono le fessure che poi rilasciano calore.
Per verificare la teoria delle maree di riscaldamento, gli scienziati assieme al team di Cassini hanno sovrapposto una mappa dello stress gravitazionale di marea sulla crosta ghiacciata della luna ad una mappa delle zone calde, create utilizzando lo strumento spettrometro ad infrarossi composito (CIRS).
"Tuttavia, esse non corrispondono esattamente», ha detto il Dr. Terry Hurford del NASA's Goddard Space Flight Center. "Per esempio, nella fessura chiamata "solco di Damasco", il taglio è a circa 50 chilometri (circa 31 miglia) dalla zona di maggior calore".
Hurford e il suo team credono che questa differenza sia causata dal tasso di rotazione diEncelado, che si muove leggermente mentre ruota. "Le osservazioni di Cassini hanno escluso una maggiore oscillazione di circa 2 gradi rispetto al tasso di rotazione uniforme di Encelado '", dice Hurford.
Il team ha creato una simulazione al computer che ha fornito le mappe dello stress sulla superficie di Encelado e ha trovato un campo in cui le aree di maggiore stress sono meglio allineate con le zone più calde osservate.
"A seconda che l'oscillazione si muova con o contro il movimento di Saturno in cielo, da un'oscillazione che va dai 2 gradi verso il basso fino a 0,75 gradi, si adatta meglio alle zone più calde osservate", ha detto Hurford.
L'oscillazione genera inoltre, circa cinque volte più calore per Encelado rispetto al solo stress di maree interne, e il calore extra probabilmente garantisce lunga vita all'oceano di Encelado", secondo Hurford. Ciò è significativo nella ricerca di vita, perché la vita richiede un ambiente stabile per lo sviluppo.
Bellissima immagine ripresa da Cassini che mostra Encelado completamente immerso nell'anello E di Saturno, alimentato dai pennacchi di materiale ghiacciato che fuoriescono dalle sue crepe sud polari. Tethys (1.071 km o 665 miglia di diametro) è visibile alla sinistra di Encelado. L'immagine è stata scattata in luce visibile dalla telecamera grandangolare di Cassini il 15 settembre 2006, ad una distanza di circa 2,1 milioni km (1,3 milioni di miglia) da Encelado. La scala dell'immagine è di 128 chilometri per pixel.
"Encelado non è completamente sferico e mentre orbita, la forza di gravità di Saturno genera una forza che lo costringe a vacillare", ha detto Hurford. Inoltre, l'orbita di Encelado è ovale, mantenendo lo stress delle maree, a causa della forza gravitazionale del vicino Dione. Dione è più lontano da Saturno rispetto ad Encelado, quindi necessita di più tempo per completare la sua orbita e per ognuna si esse che completa, Encelado compie due orbite, producendo un allineamento regolare che stira l'orbita facendogli assumere una forma ovale.
L'esistenza di un oceano sotterraneo potrebbe quindi essere plausibile e nelle zone in cui è presente il criovulcanesimo, grazie alla presenza di acqua, calore e di elementi essenziali, potrebbe anche essersi verificata l'insorgenza di una forma elementare di vita? Se fosse scoperta vita elementare sulla estrema Encelado, allora sarebbero molte le possibilità di trovarne anche su Europa (luna di Giove) e Titano (luna di Saturno con un ricco ciclo liquido basato sul metano/etano liquido).
L'esistenza di un oceano sotterraneo potrebbe quindi essere plausibile e nelle zone in cui è presente il criovulcanesimo, grazie alla presenza di acqua, calore e di elementi essenziali, potrebbe anche essersi verificata l'insorgenza di una forma elementare di vita? Se fosse scoperta vita elementare sulla estrema Encelado, allora sarebbero molte le possibilità di trovarne anche su Europa (luna di Giove) e Titano (luna di Saturno con un ricco ciclo liquido basato sul metano/etano liquido).
A proposito della "temperatura superficiale" che "si aggira intorno ai 324 gradi sotto zero"... non esistono temperature più basse di -273,15°C (zero assoluto). Sicuramente nell'articolo originale si parlava di -324°F (gradi Fahrenheit). Infatti, una temperatura di -324°F corrisponde grosso modo a -198°C (gradi Celsius, spesso chiamati anche gradi centigradi), o anche a 75°K (gradi Kelvin, ovvero usando una scala il cui punto di partenza è lo zero assoluto). Coerente con i valori trovati in rete.
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