Il nuovo studio utilizza i dati di Cassini per ricostruire la forma di Encelado con un dettaglio senza precedenti. La forma della luna è controllata sia dalle forze che agiscono su di essa che dalle sue proprietà interne. La nuova forma, ricavata dalle immagini ottenute durante gli ultimi sorvoli ravvicinati di Cassini prima che si tuffasse su Saturno nel settembre 2017, mostra piccole deviazioni da un ellissoide perfetto che sono molto probabilmente dovute a livelli leggermente diversi di appiattimento attorno ai poli e all'equatore.
"Siamo particolarmente sensibili a queste variazioni di forma perché utilizziamo misurazioni molto accurate della distanza dei veicoli spaziali, che sostanzialmente consistono nel far rimbalzare un segnale radio tra Cassini ed Encelado e nel cronometrare con precisione il suo tempo di viaggio", afferma Luciano Iess dell'Università La Sapienza di Roma, Italia, che ha condotto l'analisi.
Mentre Encelado orbita attorno a Saturno, il suo campo gravitazionale variabile, a causa delle differenze di densità tra il nucleo e la crosta ghiacciata, esercita una piccola attrazione sulla navicella, facendo cambiare leggermente la velocità e la traiettoria di Cassini. Poiché la sonda si trovava in un'orbita quasi polare, ha attraversato ripetutamente quelle regioni in cui il campo gravitazionale ha il massimo effetto, vicino all'equatore della Luna, circa ogni 2 ore per un periodo di 20 mesi, fornendo informazioni dettagliate che hanno permesso il recupero dell'orbita la forma della luna.
"Un corpo rigido come una luna rocciosa sarebbe apparso nella nostra ricostruzione con una forma ellissoidale quasi perfetta", afferma il coautore Dennis Matson del Jet Propulsion Laboratory (JPL) di Pasadena, in California. “Le differenze che vediamo invece – piccole ma chiaramente visibili – sono quasi certamente causate dalla presenza di un oceano interno globale, che ha disaccoppiato il guscio di ghiaccio dal nucleo roccioso”.
L'oceano di Encelado è coperto da uno strato di ghiaccio spesso da diversi chilometri a qualche decina di chilometri al massimo, attraverso il quale getti di acqua salata e gas fuoriescono dalle fessure nella regione del polo sud, formando i getti che alimentano il magnifico pianeta di Saturno. Anello E. Il team ora sa che l’intero guscio ghiacciato esterno è spesso ma non rigido, e galleggia e si muove indipendentemente dal nucleo.
Lo spessore del guscio ghiacciato è correlato alla temperatura al confine tra nucleo e guscio, che determina la quantità di ghiaccio che può essere sciolta dal nucleo caldo. I modelli dell’evoluzione dei satelliti ghiacciati con un oceano sotterraneo prevedono che lo spessore del guscio dovrebbe aumentare man mano che la luna si raffredda e l’oceano si congela nel tempo, causando l’intrappolamento di una maggiore quantità di calore interno. Questo processo di congelamento fornisce un meccanismo per mantenere liquido l’oceano sotterraneo di Encelado, anche se si prevede che la produzione di calore interno della Luna sia ridotta.
"La capacità di Encelado di sostenere un oceano durante tutto il tempo geologico è un requisito fondamentale per mantenere un ambiente abitabile al di sotto della crosta di ghiaccio, rendendo Encelado il candidato principale per future esplorazioni mirate alla ricerca della vita nel nostro Sistema Solare", afferma Iess.
