Nell'ultimo decennio, la missione internazionale Cassini ha rivelato un'intensa attività al polo sud della luna ghiacciata di Saturno, Encelado, con calde fratture che sfogano getti ricchi d'acqua che suggeriscono un mare sotterraneo. Un nuovo studio, sulla base delle osservazioni a microonde di questa regione, mostra che la luna è più calda del previsto a pochi metri sotto la sua superficie ghiacciata. Ciò suggerisce che il calore è prodotto su una vasta area in questa regione polare e trasportato sotto la crosta, e che il serbatoio di acqua liquida di Encelado potrebbe essere in agguato solo pochi chilometri più in basso.

Nel 2005, le osservazioni della missione Cassini NASA/ESA/ASI hanno rivelato pennacchi di vapore acqueo e spruzzi di ghiaccio nello spazio dal polo sud di Encelado, la sesta luna più grande di Saturno. Questi getti provengono dalle cosiddette "strisce di tigre", quattro fratture calde nella superficie ghiacciata della luna. La composizione salata di questi getti indica un mare sotterraneo di acqua liquida che potrebbe interagire con il nucleo roccioso di Encelado, simile all'oceano sotto la superficie che si pensa esista sulla luna di Giove, Europa.

Molti dei sorvoli di Encelado di Cassini sono stati dedicati alla comprensione della struttura dell'interno di questo affascinante corpo e del suo serbatoio d'acqua potenzialmente abitabile. Ora, uno studio basato sui dati raccolti durante un sorvolo ravvicinato nel 2011 indica che il mare nascosto della luna potrebbe essere più vicino alla superficie di quanto si pensasse in precedenza.

"Durante questo sorvolo, abbiamo ottenuto il primo e, Sfortunatamente, solo osservazioni ad alta risoluzione del polo sud di Encelado alle lunghezze d'onda delle microonde, " dice Alice Le Gall del Laboratoire Atmosphères, ambienti, Osservazioni spaziali (LATMOS), e Université Versailles Saint-Quentin (UVSQ), Francia. Alice è un membro associato del team di strumenti RADAR di Cassini e lo scienziato capo del nuovo studio, pubblicato oggi in Astronomia della natura .

"Queste osservazioni forniscono una visione unica di ciò che sta accadendo sotto la superficie. Mostrano che i primi metri sotto la superficie dell'area che abbiamo studiato, sebbene a un glaciale 50-60 K, sono molto più caldi di quanto ci aspettassimo:probabilmente fino a 20 K più caldi in alcuni punti, "aggiunge

"Questo non può essere spiegato solo come risultato dell'illuminazione del Sole e, in misura minore, Il riscaldamento di Saturno, quindi deve esserci un'ulteriore fonte di calore".

Il calore rilevato sembra giacere sotto uno strato di brina molto più freddo, poiché non è stata riscontrata alcuna anomalia simile nelle osservazioni all'infrarosso della stessa regione:queste sondano la temperatura della superficie ma non sono sensibili a ciò che si trova al di sotto.

Le osservazioni utilizzate da Alice e dai suoi collaboratori coprono uno stretto, fascia ad arco della regione polare meridionale, lunga circa 500 km e larga 25 km, e situato a soli 30 km a 50 km a nord delle fratture della striscia di tigre. A causa dei vincoli operativi del flyby 2011, non è stato possibile ottenere osservazioni a microonde delle fratture attive stesse. Ciò ha avuto il vantaggio di consentire agli scienziati di osservare che i terreni termicamente anomali di Encelado si estendono ben oltre le strisce di tigre.

"L'anomalia termica che vediamo alle lunghezze d'onda delle microonde è particolarmente pronunciata su tre fratture che non sono dissimili dalle strisce di tigre, tranne per il fatto che al momento non sembrano essere la fonte di jet, "dice Alice.

Queste fratture apparentemente dormienti che giacciono sopra il caldo, mare sotterraneo indicano un carattere dinamico della geologia di Encelado:la luna potrebbe aver vissuto diversi episodi di attività in luoghi diversi durante la sua storia passata.

Anche se le osservazioni coprono solo un piccolo lembo dei terreni polari meridionali, è probabile che l'intera regione sia calda al di sotto e l'oceano di Encelado potrebbe trovarsi a soli 2 km sotto la superficie ghiacciata. La scoperta concorda bene con i risultati di un recente studio, condotto da Ondrej Cadek e pubblicato nel 2016, che ha stimato lo spessore della crosta su Encelado. Con una profondità media di 18-22 km, il guscio di ghiaccio sembra ridursi a meno di 5 km al polo sud.

Alice e i suoi collaboratori pensano che la fonte di calore sotterranea sia collegata al ciclo di marea della luna lungo la sua orbita eccentrica attorno a Saturno. Ciò induce compressioni da sforzo e deformazioni sulla crosta, portando alla formazione di faglie e fratture riscaldando contemporaneamente gli strati sub-superficiali. In questo scenario, la crosta ghiacciata più sottile nella regione del polo sud è soggetta a una deformazione mareale più ampia che, a sua volta, rilascia più calore e contribuisce a mantenere in forma liquida le acque sotterranee.

"Questa scoperta apre nuove prospettive per indagare sull'emergere di condizioni abitabili sulle lune ghiacciate dei pianeti giganti gassosi, "dice Nicola Altobelli, Project Scientist dell'ESA per Cassini–Huygens.

"Se il mare sotterraneo di Encelado è davvero così vicino alla superficie come indica questo studio, quindi una futura missione su questa luna che trasporta uno strumento radar che penetra nel ghiaccio potrebbe essere in grado di rilevarlo".