Credit: NASA/JPL-Caltech
Fino ad oggi si pensava che Ganimede, il più grande satellite di Giove ma anche la più grande luna del Sistema Solare, più grande di Mercurio, ospitasse un oceano molto profondo tra due strati di ghiaccio.
Recenti studi, però, aprono nuovi scenari: Ganimede potrebbe essere composta da diversi strati di oceani e ghiaccio, sul cuore roccioso.
"L'oceano di Ganimede potrebbe essere organizzato come un sandwich Dagwood", spiega Steve Vance del Jet Propulsion Laboratory della NASA a Pasadena, in California, paraganonando la luna ad un panino gigante di un personaggio dei fumetti americani.
Tale struttura includerebbe Ganimede alla lista dei corpi nel nostro Sistema Solare con ambienti potenzialmente adatti ad ospitare la vita.
I dettagli del nuovo studio sono stati pubblicati sulla rivista Planetary and Space Science.
Gli scienziati sospettavano che Ganimede avesse un oceano sotterraneo dal 1970.
Nel 1990 la sonda della NASA Galileo sorvolò la luna, confermando la presenza di un oceano profondo centinaia di chilometri e rilevando sali di solfato di magnesio a testimonianza di un mare salato.
In base alla precedente visione e ai dati di densità e pressione, si riteneva che l'oceano avesse solo una crosta e un fondo ghiacciato ma ora, nuove simulazioni dimostrano che a contatto con il nucleo roccioso potrebbe esserci acqua liquida salata, il che renderebbe il mare di Ganimede un posto ideale per la vita.
I modelli recenti, ricalcolati aggiungendo i dati sulla salinità, dimostrano che il ghiacci potrebbe in realtà essere un liquido abbastanza denso da depositarsi sul fondo del mare, un po' quello che succede mettendo del sale da cucina in un bicchiere d'acqua. Con questo semplice esperimento domestico è facile notare che il liquido, invece di aumentare di volume, si restringe diventando più denso perché gli ioni del sale attraggono le molecole d'acqua.
Ma di ghiaccio ne esistono diversi tipi.
Quello con cui abbiamo a che fare normalmente ha una struttura cristallina esagonale (ghiaccio I) ed è la forma meno densa di ghiaccio, più leggera dell'acqua. A seconda della temperatura e della pressione, però, il ghiaccio può esistere con caratteristiche diverse.
A pressioni elevate, ad esempio, come quelle degli oceani di Ganimede profondi fino a 800 chilometri, i cristalli di ghiaccio diventano più compatti.
La forma di ghiaccio più densa che dovrebbe esistere su Ganimede è nota come ghiaccio VI, così densa da essere più pesante dell'acqua e cadere sul fondo del mare.
Inserendo questi dati nelle simulazioni, il team ha disegnato un modello con un oceano racchiuso tra tre strati di ghiaccio, oltre al fondo roccioso.
Con abbastanza sale, tra l'ultimo strato di ghiaccio (ghiaccio VI) e il fondale, riuscirebbe a disporsi ancora uno strato liquido, che sarebbe più pesante del ghiaccio VI.
I risultati dimostrerebbero anche l'esistenza di un bizzarro fenomeno: una sorta di vero e proprio ciclo del ghiaccio movimenterebbe gli oceani di Ganimede con nevicate al contrario.
Quando si forma il ghiaccio i sali precipitano verso il basso, mentre il ghiaccio più leggero, o neve, tende a salire verso la superficie, sciogliendosi prima di raggiungerla e trasportando la fanghiglia del fondo verso gli strati superiori del sandwich. A seconda della quota del deposito e quindi della pressione, la neve andrebbe a creare i diversi tipi di ghiaccio.
"Non sappiamo da quanto tempo possa esistere la struttura a sandwich Dagwood", ha detto Christophe Sotin del JPL, menbro del NASA Astrobiology Institute presso l'Ames Research Center a Moffett Field, California.
"Questa struttura rappresenta un modello stabile ma diversi fattori potrebbero voler dire che la luna non è stata in grado di raggiungere tale stato".
Mentre, quindi, non ci resta che attendere ulteriori dati sulla struttura della luna dalle future missioni, come JUpiter ICy moons Explorer or JUICE dell'Agenzia Spaziale Europea, che si propone di visitare Europa, Callisto e Ganimede nel 2030, questi modelli potranno essere applicati nello studio dei pianeti extrasolari.
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