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    L'eccentricità orbitale potrebbe aver portato alla formazione di un giovane oceano sotterraneo sulla luna di Saturno Mimas
    Un'illustrazione dell'evoluzione del guscio di ghiaccio di Mimas, in cui i cambiamenti nello spessore del guscio di ghiaccio (asse y) restano indietro rispetto al decadimento dell'eccentricità (asse x invertito). A destra del grafico il tempo aumenta, mentre l'eccentricità diminuisce. Ai punti A, B e C sono associati cartoni della struttura interna, dove lo spessore del guscio di ghiaccio di equilibrio (linea tratteggiata azzurra, “spessore EQ”) si sposta verso valori più spessi man mano che l’eccentricità diminuisce. Quindi, il guscio di ghiaccio prima si assottiglierà, poi raggiungerà un equilibrio termico temporaneo e infine si ispessirà. Credito:Alyssa Rhoden

    La luna di Saturno, Mimas, potrebbe aver formato un enorme oceano sotterraneo poiché la sua eccentricità orbitale è scesa al suo valore attuale e ha causato lo scioglimento e l'assottigliamento del suo guscio ghiacciato.



    "Nel nostro lavoro precedente, abbiamo scoperto che, affinché Mimas possa essere un mondo oceanico oggi, deve aver avuto un guscio ghiacciato molto più spesso in passato. Ma poiché l'eccentricità di Mimas sarebbe stata ancora maggiore in passato, il percorso per arrivare da uno spesso spessore il ghiaccio più sottile era meno chiaro", ha affermato lo scienziato senior del Planetary Science Institute Matthew E. Walker. "In questo lavoro abbiamo dimostrato che esiste un percorso attraverso il quale il guscio di ghiaccio si sta assottigliando attualmente anche se l'eccentricità sta diminuendo a causa del riscaldamento delle maree, ma l'oceano deve essere molto giovane, geologicamente parlando."

    Walker è coautore di "L'evoluzione di un giovane oceano all'interno di Mimas", che appare in Earth and Planetary Science Letters . Alyssa Rose Rhoden del Southwest Research Institute è l'autrice principale.

    "L'eccentricità è ciò che guida il riscaldamento delle maree. In questo momento è molto elevato rispetto ad altre lune oceaniche attive, come la vicina Encelado. Pensiamo che il riscaldamento delle maree sia la fonte di calore responsabile dell'attuale assottigliamento del guscio", ha detto Walker. "Tuttavia, il riscaldamento delle maree non è energia gratuita, quindi mentre scioglie il guscio, attira energia fuori dall'orbita, riducendo l'eccentricità fino a renderla circolare e spegnendo il tutto."

    L'inizio della fusione doveva avvenire quando l'eccentricità di Mimas era due o tre volte il valore attuale. Un guscio di ghiaccio che si è assottigliato nel corso degli ultimi 10 milioni di anni di evoluzione di Mimas è coerente con la sua geologia.

    "Generalmente quando pensiamo ai mondi oceanici non vediamo molti crateri perché l'ambiente riemerse e finisce per cancellarli, come Europa o il polo sud di Encelado. La forma, il picco centrale e l'interno intatto del cratere Herschel richiedono che il guscio deve essere stato più spesso in passato, quando si formò l'Herschel. Per ottenere la morfologia del cratere che osserviamo, il guscio deve essere stato ad almeno 55 chilometri quando è stato colpito," ha detto Walker.

    "I crateri possono fornire indizi sulla presenza di un oceano e sullo spessore del guscio di ghiaccio attraverso la loro morfologia, come il rapporto tra il diametro del cratere e la sua profondità e l'esistenza di un picco centrale."

    Mimas ha un raggio di poco meno di 200 chilometri. Si stima che lo spessore dell'idrosfera esterna, composta da ghiaccio e liquidi, sia approssimativamente di circa 70 chilometri. Le stime attuali dello spessore del guscio di ghiaccio vanno da 20 a 30 chilometri, in base alla precessione (il movimento di rotazione dell'asse di un corpo rotante), o un intervallo più ristretto da 24 a 31 chilometri dalla librazione (una leggera oscillazione nella velocità di rotazione della luna che la fa sembrare annuire avanti e indietro), lasciando un oceano profondo circa 40-45 chilometri prima di colpire la roccia.

    "Potremmo vedere Mimas in un momento particolarmente interessante. Per far corrispondere l'attuale eccentricità e i vincoli di spessore basati sulle informazioni sulla librazione, pensiamo che tutta questa faccenda debba essere iniziata non più di circa 25 milioni di anni fa. In altre parole , pensiamo che Mimas fosse completamente congelato fino a 10-25 milioni di anni fa, momento in cui il suo guscio di ghiaccio iniziò a sciogliersi. Ciò che è cambiato per dare il via a quell'epoca di scioglimento è ancora oggetto di studio", ha detto Walker.

    Ulteriori informazioni: Alyssa Rose Rhoden et al, L'evoluzione di un giovane oceano all'interno di Mimas, Earth and Planetary Science Letters (2024). DOI:10.1016/j.epsl.2024.118689

    Informazioni sul giornale: Lettere sulla scienza della Terra e del pianeta

    Fornito da Planetary Science Institute




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