Le 4 grandi lune di Urano potrebbero possedere l’acqua. Il nuovo studio rivela la possibile presenza di acqua sulle lune di Urano. Lo studio svolto si è basato su dei nuovi modelli. Questo ha esplorato la possibilità della presenza degli oceani in luoghi del tutto improbabili situati nel nostro sistema solare.
La rianalisi dei dati della sonda Voyager della NASA, insieme a nuovi modelli computerizzati, ha portato gli scienziati della NASA a concludere che quattro delle lune più grandi di Urano contengono molto probabilmente un oceano. Questo strato oceanico potrebbe essere situato tra i loro nuclei e le croste ghiacciate. Si tratta del primo studio che ha cercato di descrivere in dettaglio l’evoluzione della struttura di tutte e cinque le grandi lune. Queste sono rispettivamente Ariel, Umbriel, Titania, Oberon e Miranda.
Le 4 grandi lune
Lo studio suggerisce quindi che quattro delle lune contengono degli oceani, formazioni che potrebbero essere profonde decine di chilometri. Urano è circondato da ben 27 lune, tra cui ci sono 4 grandi lune. Tra queste troviamo Ariel, con 1.160 chilometri di diametro, Titania, con 1.580 chilometri di diametro.
I ricercatori hanno a lungo pensato che Titania, date le sue dimensioni, avesse molte più probabilità di trattenere il calore interno, causato dal decadimento radioattivo. Le altre lune erano state precedentemente considerate troppo piccole da poter trattenere il calore necessario a impedire il congelamento di un oceano interno. Questo soprattutto perché il riscaldamento creato dall’attrazione gravitazionale di Urano è una fonte di calore molto debole.
La National Academies’ 2023 Planetary Science and Astrobiology Decadal Survey ha dato la priorità all’esplorazione di Urano. I ricercatori planetari, in preparazione per una tale missione, si stanno concentrando sul gigante di ghiaccio, così da rafforzare le loro conoscenze sul misterioso sistema di Urano.
Le 4 lune e la ricerca
La nuova ricerca, che è stata pubblicata sul Journal of Geophysical Research, potrebbe fornire informazioni per la futura missione che dovrà indagare le lune. Il documento, come affermato dall’autrice principale Julie Castillo-Rogez del Jet Propulsion Laboratory della NASA, ha altre implicazioni oltre ad Urano.
Julie Castillo-Rogez ha spiegato che: “Su piccoli corpi, pianeti nani e lune, gli scienziati planetari hanno già trovato delle prove della presenza di oceani, come su Cerere e Plutone e la luna di Saturno Mimas. Quindi ci sono dei meccanismi in gioco che non comprendiamo appieno. La nuova ricerca indaga su cosa potrebbero esserci. Ma soprattutto, in che modo sono rilevanti i corpi del sistema solare, che potrebbero essere ricchi di acqua che hanno un calore interno limitato”.
Lo studio ha riesaminato i risultati dei passaggi ravvicinati di Urano della Voyager 2 della NASA negli anni ’80 e delle osservazioni a terra. Gli autori della ricerca hanno costruito dei modelli computerizzati creati con le scoperte aggiuntive prodotte da Galileo, Cassini, Dawn e New Horizons della NASA. Ognuna di esse ha scoperto dei mondi oceanici. Inoltre, ha approfondito la chimica e la geologia della luna di Saturno Encelado, Plutone e la sua luna Caronte e Cerere. Questi sono tutti corpi ghiacciati della stessa dimensione delle lune di Urano.
Le 4 lune di Urano: i dettagli
I ricercatori hanno utilizzato le modellazioni per poter valutare quanto siano porose le superfici delle lune di Urano. In questo modo è stato scoperto che, probabilmente, sono troppo isolate da poter trattenere il calore interno, una fonte necessaria per poter ospitare un oceano. Inoltre, hanno scoperto che potrebbe esserci una potenziale fonte di calore, presente nei mantelli rocciosi delle lune, che rilasciano liquido caldo.
Queste condizioni aiuterebbero un oceano a mantenere un ambiente caldo, uno scenario particolarmente probabile per Titania e Oberon. Gli oceani sulle lune potrebbero persino essere abbastanza caldi da supportare potenzialmente l’abitabilità.
I ricercatori, analizzando la composizione degli oceani, sono in grado di conoscere i materiali che potrebbero essere presenti anche sulle superfici ghiacciate delle lune. Questo a seconda che le sostanze sottostanti siano state spinte verso l’alto dal basso dall’attività geologica. I telescopi hanno fornito prove che almeno una delle lune, Ariel, aveva del materiale che scorreva sulla sua superficie, forse da vulcani ghiacciati, recentemente a livello geologico.
Miranda, la luna più interna e la quinta più grande, presenta delle caratteristiche superficiali, che sembrano essere piuttosto recenti. Questo suggerisce che la luna potrebbe aver trattenuto abbastanza calore da mantenere un oceano in un certo lasso di tempo. La recente modellazione termica ha reso noto che è molto improbabile che Miranda abbia ospitato l’acqua a lungo. Questo perché la luna perde calore troppo velocemente e probabilmente ora è completamente ghiacciata.
Conclusioni
Il calore interno, però, non sarebbe l’unico fattore che contribuirebbe la presenza di un oceano sotterraneo di una luna. Una scoperta chiave nello studio suggerisce che i cloruri, così come l’ammoniaca, sono probabilmente elementi abbondanti negli oceani delle lune più grandi del gigante ghiacciato. È noto da tempo che l’ammoniaca agisce come antigelo. La modellazione, inoltre, suggerisce che i sali, probabilmente presenti nell’acqua, sarebbero un’altra fonte di antigelo. Queste condizioni permetterebbero di mantenere gli oceani interni delle lune.
Attualmente, ci sono ancora molte domande sulle grandi lune di Urano. Questo secondo quanto detto da Julie Castillo-Rogez. La ricercatrice ha aggiunto che “c’è ancora molto lavoro da fare. Dobbiamo sviluppare nuovi modelli per creare diverse ipotesi sull’origine delle lune, informazioni che guideranno la pianificazione per le future osservazioni”.
Scavare sotto e sulla superficie di queste lune aiuterà gli scienziati e gli ingegneri a scegliere i migliori strumenti scientifici per osservarle. Ad esempio, poter determinare la presenza di ammoniaca e cloruri significa che gli spettrometri, che rilevano i composti in base alla loro luce riflessa, dovrebbero utilizzare un intervallo di lunghezze d’onda che copra entrambi i tipi di composti.
I ricercatori potranno utilizzare queste informazioni per progettare degli strumenti in grado di sondare l’interno profondo alla ricerca di liquidi. La ricerca di correnti elettriche, che contribuiscono al campo magnetico di una luna, è generalmente il modo migliore per trovare un oceano profondo.
Questo è quello che hanno fatto gli scienziati della missione Galileo sulla luna di Giove Europa. Nonostante ciò, l’acqua fredda presente negli oceani interni di lune come Ariel e Umbriel, potrebbe rendere gli oceani meno in grado di trasportare queste correnti elettriche. Questa condizione creerebbe un nuovo tipo di sfida per gli scienziati, che lavorano per comprendere cosa c’è sotto.
FONTE:
https://www.nasa.gov/feature/jpl/new-study-of-uranus-large-moons-shows-4-may-hold-water
