Il veicolo spaziale Cassini della NASA è stato a caccia di ossigeno atomico da quando è arrivato a Saturno. Scoprì che grandi crepe scure attorno al suo polo meridionale erano calde e emettevano vapore acqueo e particelle di ghiaccio. Cassini è previsto per una seconda occhiata nel 2008, quando farà un altro sorpasso ravvicinato.
L'ossigeno atomico non potrebbe mai essere confuso con un profumo costoso. Ma proprio come una fragranza persistente nell'aria di una stanza vuota offre indicazioni su un precedente occupante, la nuvola di ossigeno che la navicella spaziale Cassini incontrò quando si avvicinò per la prima volta a Saturno si rivelò essere un biglietto da visita di un'altra presenza celeste, la minuscola luna Encelado.
L'ossigeno è stato il primo indizio che molto di più sta accadendo sotto la superficie ghiacciata di Encelado di quanto apparisse per la prima volta. Gli scienziati hanno impiegato un po 'di tempo per ricevere il messaggio. Rintracciare la fonte dell'ossigeno li ha portati in un punto più insolito nel sistema solare, un luogo che potrebbe possedere una delle sostanze più rare e ricercate nell'universo: l'acqua liquida.
Ora lo vedi, ora non lo fai
Lo spettrografo di imaging a raggi ultravioletti di Cassini ha effettuato il suo primo rilevamento dell'atmosfera di Saturno alla fine di dicembre 2003, quando la navicella spaziale si stava avvicinando alla fine del suo viaggio di sette anni sul pianeta inanellato. Insieme all'idrogeno atteso, noto da tempo come il principale componente del gigante gassoso, lo spettrografo ha rilevato la presenza di ossigeno. "Siamo stati i primi a scoprire l'ossigeno nel sistema di Saturno", afferma la dott.ssa Larry Esposito dell'Università del Colorado, principale investigatore dello strumento. Dato che gli anelli di Saturno sono fatti principalmente di ghiaccio d'acqua, non è stato sorprendente trovare un ingrediente di acqua, ossigeno, nell'atmosfera di Saturno, spiega. L'ossigeno che hanno osservato era sotto forma di singoli atomi di ossigeno, chiamati ossigeno atomico, come quello nell'acqua, H2O.
Nel gennaio 2004, quando guardò di nuovo l'atmosfera di Saturno, trovò una massiccia bolla di ossigeno vicino all'anello più esterno di Saturno, l'anello E. Poi, pochi mesi dopo, gran parte dell'ossigeno era sparito. "Ciò che è stato sorprendente è stata la quantità di ossigeno che abbiamo visto e come è cambiato", afferma Esposito. "Questo è stato il primo segno che stava succedendo qualcosa di insolito."
"La nostra prima idea era che le collisioni tra piccole lune negli anelli avrebbero rilasciato piccoli sbuffi di ghiaccio e che il ghiaccio sarebbe stato scomposto nei suoi atomi, uno dei quali sarebbe ossigeno atomico", spiega Esposito. "Abbiamo avanzato questa ipotesi, ma l'idea non sembrava funzionare".
Ciò che ha funzionato è stato una serie di osservazioni nella primavera del 2005 che mostravano che stava accadendo qualcosa di molto strano su Encelado, che accade in orbita all'interno dell'anello E, dove la misteriosa nuvola di ossigeno è stata scoperta per la prima volta. Il magnetometro di Cassini ha mostrato che la luna aveva un'atmosfera. Troppo piccolo per avere abbastanza gravità per trattenere l'atmosfera per molto tempo, Encelado doveva avere una fonte costante di gas, come i geyser, per mantenere un'atmosfera attiva. L'analizzatore di polvere cosmica ha rilevato un flusso di particelle attorno a Encelado. Gli scienziati si sono chiesti se queste particelle potrebbero provenire dalla luna o dall'anello E e se, forse, la luna stessa potrebbe essere la fonte di particelle di ghiaccio per l'anello E.
I team scientifici di Cassini erano ansiosi di dare un'occhiata più da vicino. I navigatori delle missioni hanno riprogettato la traiettoria del veicolo spaziale per avvicinarlo a Encelado di quanto precedentemente previsto. "Questo è un grande vantaggio di una missione come Cassini", secondo Esposito. "Non voli una sola volta, puoi dare seguito quando qualcosa sembra promettente."
Pronto per un primo piano
Nel luglio 2005, Cassini ha navigato a soli 175 chilometri (109 miglia) da Encelado. Gli strumenti del veicolo spaziale hanno rivelato che le grandi crepe scure, soprannominate "strisce di tigre", sul polo sud della luna erano calde e emettevano vapore acqueo e particelle di ghiaccio.
Il sorvolo si è verificato proprio quando una stella si muoveva dietro il polo sud della luna. "Mentre guardavamo la luna estinguere la luce dalla stella, lo spettrometro ha identificato l'ossigeno", afferma Esposito. “La luce delle stelle mostrava molecole d'acqua tra noi - l'astronave - e la stella. Mostrava una nuvola d'acqua localizzata vicino a Encelado. "
"Siamo stati in grado di misurare la forma della nuvola, stimare la quantità di acqua contenuta e la velocità con cui sarebbe stata distrutta e produrre ossigeno", afferma Esposito. La quantità di acqua che videro, circa un milione di tonnellate, era esattamente quella necessaria per fornire una nuvola di ossigeno come quella che avevano osservato per la prima volta vicino all'anello E più di un anno prima. "Questo è stato un risultato molto piacevole", afferma Esposito. "Abbiamo misurato due nuovi fenomeni distinti e abbiamo scoperto che si adattano insieme."
Il mistero dell'ossigeno atomico è stato risolto. Allo stesso tempo, la sua fonte, il minuscolo Encelado si rivelò completamente diversa dalla fredda e morta luna ghiacciata che avrebbe dovuto essere. Piccolo com'è, ha una fonte di calore interna ed è geologicamente attivo. I suoi geyser emettono abbastanza vapore acqueo e ghiaccio per mantenere l'atmosfera della luna, alimentare il vasto anello E e decomporsi in nuvole di ossigeno come quella individuata per la prima volta da Cassini sulla sua strada per Saturno.
Non lontano sotto la superficie bianca nevosa della luna, dicono gli scienziati, potrebbero esserci grandi pozze d'acqua liquida, riscaldate dalla stessa fonte di calore che alimenta i suoi geyser. Il suo potenziale per l'acqua mette Encelado in un gruppo d'elite di luoghi in cui la vita potrebbe esistere. La navicella spaziale Cassini tornerà nel 2008 per un altro aspetto.
Per saperne di più su Encelado, clicca qui.
Fonte originale: Comunicato stampa NASA / JPL / SSI
