Su uno dei satelliti di Urano potrebbe esserci un vasto oceano sotterraneo di acqua liquida

Delle cinque lune maggiori di Urano ce n’è una molto interessante che potrebbe averci nascosto per tutti questi anni un mistero che intriga molto i ricercatori.

Si tratta di Miranda, la più piccola e la più interna di queste, scoperta il 16 febbraio 1948 da Gerard Kuiper, un astronomo olandese noto ai più per la sua intuizione riguardo la Fascia di Kuiper (a cui è stato dato appunto il suo nome), ovvero quella regione del sistema solare che si estende dall’orbita di Nettuno fino a 50 Unità Astronomiche (UA) dal Sole e popolata da corpi minori.

Questa piccola luna dal diametro medio di circa 471,6 km fino ad oggi è stata visitata ed immortalata una sola volta, nel 1986, dalla sonda Voyager 2. Queste immagini hanno quindi un valore inestimabile e sono le uniche a poterci fornire informazioni “dettagliate” di questo satellite.

Proprio analizzando queste immagini gli scienziati hanno potuto osservare la presenza di molteplici strutture superficiali sull’emisfero australe della luna, l’unico tra l’altro che siamo stati in grado di vedere.

La sonda Voyager 2 e le sue immagini inestimabili

Tra queste strutture ci sono creste concentriche, faglie e anche grandi regioni di forma poligonale più scure della superficie circostante dette coronae.

Questa serie di formazioni geologiche secondo gli scienziati sarebbero la prova di un’intensa attività probabilmente avvenuta in tempi geologicamente recenti.

Alcuni ricercatori si sono quindi chiesti quale sia l’origine di queste strutture, cosa potrebbe averle prodotte, trovando delle potenziali risposte per alcuni forse impensabili.

Sembrerebbe infatti che in un passato non molto remoto, sotto la superficie ghiacciata di Miranda, ci fosse un vasto oceano di acqua liquida, forse in parte ancora presente.

I ricercatori sono giunti a questa conclusione dopo un lungo e meticoloso lavoro in cui hanno mappato tutte le caratteristiche geologiche immortalate dalla sonda Voyager 2. Si sono poi concentrati su due delle tre grandi coronae presenti su Miranda: la corona Arden e la corona Elsinore.

Una volta ottenuta una mappa estremamente dettagliata dell’emisfero australe della luna e di queste due coronae si è cercato di capire quale configurazione interna potrebbe essere la responsabile della formazione di tali strutture utilizzando un sofisticato codice di simulazione. In questo modo l’unica simulazione che ha prodotto le caratteristiche superficiali che poi sono state effettivamente osservate da Voyager 2 è stata quella in cui era stato inserito un vasto oceano di acqua liquida sotto la superficie ghiacciata di Miranda.

Sempre secondo questo studio l’oceano dovrebbe essere esistito 100-500 milioni di anni e doveva svilupparsi fino ad una profondità di almeno 100 km, riempiendo quasi metà della luna, il tutto sotto uno strato di ghiaccio di circa 30 km.

Questo non è l’unico satellite di un pianeta remoto in cui viene scoperta la presenza di acqua liquida, prima di lui ci sono stati Encelado e Titano, satelliti di Saturno, ed Europa, una delle lune di Giove.

Com'è possibile che ci sia acqua liquida?

Urano però è ancora più distante dal Sole, bisogna quindi capire come possa essere esistita dell’acqua allo stato liquido. Secondo i ricercatori questo oceano sotterraneo si sarebbe prodotto e mantenuto grazie al riscaldamento mareale causato dalle forze di marea tra Miranda e le altre lune vicine amplificate dalle risonanze orbitali per cui il periodo di rivoluzione di ogni satellite, ad esempio quello di Miranda attorno a Urano, è un intero dei periodi di rivoluzione delle altre lune.

Le forze mareali sono forze di natura gravitazionale che un corpo può subire interagendo con altri corpi ma non è detto che durino in eterno, anzi, ad un certo punto della vita di Miranda questa risonanza orbitale con le altre lune si è interrotta e l’oceano sotterraneo ha iniziato a gelare progressivamente.

Gli scienziati però ritengono che sotto la crosta ghiacciata sia ancora presente un residuo di questo oceano perché se così non fosse il satellite si sarebbe dovuto espandere (sappiamo bene che il ghiaccio occupa un volume maggiore rispetto all’acqua liquida), creando delle crepe sulla superficie della luna che non sono state però immortalate dalla sonda Voyager 2.

Riferimenti allo studio:

Burdge, K.B., El-Badry, K., Kara, E. et al. Constraining Ocean and Ice Shell Thickness on Miranda from Surface Geological Structures and Stress Modeling https://doi.org/10.3847/PSJ/ad77d7