Le lune di Giove sono calde.

Bene, più caldo di quanto dovrebbe essere, per essere così lontano dal sole. In un processo chiamato riscaldamento mareale, i rimorchiatori gravitazionali delle lune di Giove e del pianeta stesso allungano e schiacciano le lune abbastanza da riscaldarle. Di conseguenza, alcune delle lune ghiacciate contengono interni abbastanza caldi da ospitare oceani di acqua liquida, e nel caso della luna rocciosa Io, il riscaldamento delle maree fonde la roccia in magma.

I ricercatori in precedenza credevano che il gigante gassoso Giove fosse responsabile della maggior parte del riscaldamento mareale associato agli interni liquidi delle lune, ma un nuovo studio pubblicato su Lettere di ricerca geofisica hanno scoperto che le interazioni luna-luna potrebbero essere più responsabili del riscaldamento rispetto al solo Giove.

"È sorprendente perché le lune sono molto più piccole di Giove. Non ti aspetteresti che siano in grado di creare una risposta di marea così ampia, " ha detto l'autore principale del giornale Hamish Hay, un borsista post-dottorato presso il Jet Propulsion Laboratory di Pasadena, California, che ha svolto la ricerca quando era uno studente laureato presso l'Università dell'Arizona Lunar and Planetary Laboratory.

Capire come le lune si influenzano a vicenda è importante perché può far luce sull'evoluzione del sistema lunare nel suo insieme. Giove ha quasi 80 lune, i quattro più grandi dei quali sono Io, Europa, Ganimede e Callisto.

"Il mantenimento degli oceani sotterranei contro il congelamento durante i tempi geologici richiede un buon equilibrio tra il riscaldamento interno e la perdita di calore, eppure abbiamo diverse prove che Europa, Ganimede, Callisto e le altre lune dovrebbero essere mondi oceanici, " ha detto il coautore Antony Trinh, un ricercatore post-dottorato nel Lunar and Planetary Lab. "Io, la luna più vicina a Giove, mostra una diffusa attività vulcanica, un'altra conseguenza del riscaldamento delle maree, ma ad un'intensità maggiore probabilmente sperimentata da altri pianeti terrestri, come la Terra, nella loro prima storia. In definitiva, vogliamo capire la fonte di tutto questo calore, sia per la sua influenza sull'evoluzione e sull'abitabilità dei molti mondi in tutto il sistema solare e oltre."

Risonanza di marea

Il trucco per il riscaldamento delle maree è un fenomeno chiamato risonanza mareale.

"La risonanza crea carichi di più riscaldamento, "Ha detto. "Fondamentalmente, se spingi un oggetto o un sistema e lo lasci andare, oscillerà alla sua frequenza naturale. Se continui a spingere il sistema alla giusta frequenza, quelle oscillazioni diventano sempre più grandi, proprio come quando stai spingendo un'altalena. Se spingi l'altalena al momento giusto, va più in alto, ma sbaglia il tempismo e il movimento dell'oscillazione viene smorzato."

La frequenza naturale di ogni luna dipende dalla profondità del suo oceano.

"Queste risonanze di marea erano note prima di questo lavoro, ma noto solo per le maree dovute a Giove, che può creare questo effetto di risonanza solo se l'oceano è veramente sottile (meno di 300 metri o meno di 1, 000 piedi), che è improbabile, "Ha detto. "Quando le forze di marea agiscono su un oceano globale, crea un'onda di marea sulla superficie che finisce per propagarsi intorno all'equatore con una certa frequenza, o periodo."

Secondo il modello dei ricercatori, L'influenza di Giove da sola non può creare maree con la giusta frequenza per risuonare con le lune perché si pensa che gli oceani delle lune siano troppo spessi. È solo quando i ricercatori hanno aggiunto l'influenza gravitazionale delle altre lune che hanno iniziato a vedere le forze di marea che si avvicinavano alle frequenze naturali delle lune.

Quando le maree generate da altri oggetti nel sistema lunare di Giove corrispondono alla frequenza di risonanza di ciascuna luna, la luna inizia a sperimentare più riscaldamento di quello dovuto alle maree sollevate dal solo Giove, e nei casi più estremi, ciò potrebbe provocare lo scioglimento del ghiaccio o della roccia internamente.

Affinché le lune sperimentino la risonanza delle maree, i loro oceani devono essere da decine a centinaia di chilometri, al massimo poche centinaia di miglia, spessi, che è nella gamma delle stime attuali degli scienziati. Però, ci sono alcuni avvertimenti sui risultati dei ricercatori.

Il loro modello presuppone che le risonanze di marea non diventino mai troppo estreme, ha detto Hay. Lui e il suo team vogliono tornare a questa variabile nel modello e vedere cosa succede quando eliminano quel vincolo.

Hay spera anche che studi futuri saranno in grado di dedurre la vera profondità degli oceani all'interno di queste lune.