Le maree di Titano rivelano un oceano di acqua sotto la superficie ghiacciata

La sonda Cassini-Huygens ci svela nuovi dati sulla luna di Saturno

– La presenza di uno strato di acqua liquida sotto la superficie ghiacciata di Titano, il principale satellite di Saturno, è stata scoperta grazie alla elaborazione dei dati della sonda Cassini-Huygens, frutto di una cooperazione internazionale tra la NASA, l’Agenzia Spaziale Europea e l’Agenzia Spaziale Italiana.

Lo studio, pubblicata nell’ultimo numero della rivista Science, è stata condotta da un gruppo di ricercatori guidati da Luciano Iess, del dipartimento di Ingegneria Meccanica e Aerospaziale di Sapienza Università di Roma con la collaborazione di Marco Ducci e Paolo Racioppa (Sapienza) e di Paolo Tortora (Università di Bologna).

La rilevazione dell’esperimento di radioscienza operata dal gruppo di ricercatori italiani, che si sono avvalsi inoltre del contributo di colleghi americani, è stata possibile osservando le deformazioni cui è soggettoTitano lungo la sua orbita intorno a Saturno.

Se Titano avesse una struttura interna interamente rigida, l’attrazione gravitazionale di Saturno causerebbe rigonfiamenti – chiamati maree solide – non superiori a 1 metro di altezza. I dati di Cassini mostrano invece che tali deformazioni raggiungono un’altezza di 10 metri, una chiara indicazione che Titano non è costituito interamente di materiale solido come ghiaccio e rocce.

Così come la Terra subisce l’effetto combinato dell’attrazione della Luna, del Sole e delle variazioni della crosta terreste, anche Titano nella sua rotazione intorno a Saturno, in un’orbita ellittica con periodo di 16 giorni, cambia la sua forma a causa della variazione della forza mareale esercitata dal pianeta. Si allunga come un pallone da rugby quando è più vicino, mentre assume una conformazione più sferica quando si trova lontano.

“La scoperta di maree di così grande ampiezza su Titano conduce all’inevitabile conclusione che ci debba essere un oceano nascosto in profondità”, spiega Iess. “La ricerca dell’acqua è un obiettivo importante nell’esplorazione del Sistema Solare. Ora possiamo dire di avere localizzato un luogo dove se ne trova in abbondanza”.

Uno strato liquido non deve essere molto profondo per consentire le maree osservate. È  sufficiente che esso costituisca un mezzo di separazione tra la crosta esterna deformabile e il mantello interno solido permettendo così a Titano di comprimersi e allungarsi lungo la sua orbita intorno a Saturno. Le misure non forniscono la profondità dell’oceano, ma i modelli prevedono che possa raggiungere i 250 km, con una crosta ghiacciata spessa circa 50 km.

La presenza di uno strato di acqua liquida sotto la superficie ghiacciata non implica necessariamente la presenza di vita. Le più recenti ricerche suggeriscono che la vita si sviluppi con maggiore probabilità in regioni dove l’acqua liquida è in contatto con la roccia e ancora non siamo in grado di sapere se il fondale oceanico di Titano sia costituito di roccia o ghiaccio.

L’identificazione dell’oceano aiuta a spiegare per quale ragione la densa atmosfera di Titano sia così ricca di metano (circa il 4%), un gas che viene dissociato rapidamente dalla radiazione e che deve quindi essere ripristinato da una sorgente all’interno del satellite.

“Sappiamo che i laghi di metano presenti sulla superficie non sono sufficienti per spiegare la notevole quantità di metano presente nell’atmosfera. Un oceano può agire da riserva in profondità, liberando il metano in esso disciolto, che migra verso l’alto attraverso la crosta ghiacciata” spiega  Iess. “Non eravamo sicuri che la sonda Cassini fosse in grado di rivelare le deformazioni causate dall’azione mareale di Saturno su Titano”, dice  Ducci. “La variazione del campo di gravità di Titano durante la sua rivoluzione attorno a Saturno è stata determinata grazie a una ricostruzione assai precisa dell’orbita di Cassini, resa possibile da misure della frequenza dei segnali radio inviati dalla sonda a terra durante i suoi passaggi ravvicinati a Titano. Queste misure forniscono la velocità della sonda con un’accuratezza di 0.015 mm/s”. L’analisi di sei passaggi di Cassini in prossimità di Titano, tra il 2006 e il 2011, ha permesso di rilevare con notevole precisione l’effetto di deformazione mareale.

“È una scoperta eccezionale che dà risposte a molti quesiti sollevati sin dai tempi delle missioni Voyager” aggiunge il coordinatore scientifico dell’ASI, Enrico Flamini ”ottenuta con un sistema radio realizzato in buona parte in Italia, capace sotto la guida dei nostri ricercatori di fornire risultati di assoluto livello, come questo pubblicato oggi su Science e come quello pubblicato nel 2003 su Nature che confermò la teoria della relatività generale con una precisione mai ottenuta prima”.

fonte: Ufficio stampa e comunicazione Sapienza Università di Roma