La luna gelata di Saturno Encelado ospita un oceano liquido salato sotto la sua crosta, e sta spruzzando campioni come se osasse viaggiatori spaziali a gustare la sua bontà glaciale. Il 28 ottobre, è esattamente ciò che farà l'orbiter Cassini della NASA, facendo il suo tuffo più profondo di sempre nei pennacchi liquidi che sgorgano nello spazio.
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L'immersione attraverso i pennacchi offrirà un assaggio del contenuto di quell'oceano alieno, oltre a indizi sul fatto che ci siano aperture idrotermali attive sul fondo marino della luna ghiacciata. Fondamentalmente, il passaggio ravvicinato di questa settimana sarà la penultima visita di Cassini ad Encelado, quindi gli astronomi sperano di ottenere quanti più dati possibili sul suo interno acquoso.
"Sono passati anni da quando abbiamo avuto un sorvolo di Encelado, quindi abbiamo avuto molto tempo per esaminare i dati", afferma lo scienziato Cassini Mark Perry del Johns Hopkins Applied Physics Laboratory nel Maryland. "Abbiamo molte domande aperte, e ora non sono rimasti molti flybys per cercare di rispondere."
Quando la missione Cassini fu lanciata nel 1997, gli scienziati sapevano già che c'era qualcosa di strano in Encelado. La luna era più luminosa del previsto quando vista attraverso un telescopio e le immagini delle missioni Voyager mostravano una superficie insolita e rugosa.
Poi, nel luglio 2005, le immagini di Cassini rivelarono un'enorme nuvola di vapore acqueo sul polo sud della luna, prodotto da pennacchi luminosi di ghiaccio d'acqua che sparavano dalla superficie. Ulteriori analisi hanno rivelato che i pennacchi provengono da sotto la crosta.
"[Encelado] doveva essere congelato solido quattro miliardi di anni fa!" Dice Perry. "In nessun modo avrebbe dovuto contenere del liquido, figuriamoci schizzarlo fuori."
La fonte dei geyser è rimasta un mistero per qualche tempo. Inizialmente, gli scienziati pensavano che i geyser potessero attingere da un piccolo stagno sotterraneo locale. Solo di recente i dati sulla gravità di Cassini hanno aiutato gli astronomi a determinare che un oceano liquido si trova sotto la superficie dell'intera luna.
Geyser acquosi sparano dal polo sud di Encelado in questa immagine di Cassini dal 2010. (NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute) I precedenti passaggi di Cassini attraverso i pennacchi hanno mostrato che contengono sale e materiale organico, suggerendo che questo oceano contiene possibili elementi costitutivi per la vita. E con grande entusiasmo degli astrobiologi, la recente analisi della polvere intorno a Saturno ha rivelato che un flusso di particelle provenienti dai pennacchi di Encelado contiene piccoli granuli ricchi di silice che probabilmente si sono formati attorno alle aperture idrotermali.
Sulla Terra, le aperture idrotermali nell'oceano profondo possono supportare intere comunità di vita e possono persino essere uno dei luoghi in cui gli organismi viventi si sono evoluti per la prima volta sul nostro pianeta. Confermare l'attività idrotermale su Encelado sarebbe un forte segnale che la piccola luna ha attualmente ambienti adatti alla vita.
Perry lavora con lo spettrometro di massa ionica e neutra (INMS), uno dei due strumenti che prenderà le misure chiave mentre Cassini passa attraverso i pennacchi questa settimana. L'INMS cercherà segni di idrogeno che provengono dal profondo sotto la superficie di Encelado.
Passaggi precedenti attraverso i pennacchi hanno trovato idrogeno, ma gli scienziati non sono ancora stati in grado di determinare se esiste da solo o se i rilevamenti derivano dalla rottura delle molecole d'acqua. Per questo flyby, INMS si troverà in una speciale configurazione aperta che rivelerà finalmente se l'idrogeno proviene da interazioni tra la roccia e lo strato oceanico nelle prese d'aria attive.
"Sarà una prova molto bella, semplice e diretta di questa idea che potrebbe esserci una fuoriuscita di idrogeno nativo da Encelado", afferma Bill McKinnon dell'Università di Washington a St. Louis, un altro membro del team INMS di Cassini.
Un'illustrazione basata sui dati di Cassini mostra come potrebbe apparire l'attività idrotermale su Encelado. (NASA / JPL-Caltech) Inoltre, l'analizzatore di polvere cosmica di Cassini cercherà particelle organiche durante l'imminente immersione. Campioni precedenti dei pennacchi hanno identificato gas e sostanze organiche volatili, ma da una distanza maggiore. L'immersione di questa settimana passerà entro 30 miglia dalla regione polare meridionale, sperando che il veicolo spaziale possa identificare alcune delle particelle più voluminose che potrebbero ricadere rapidamente verso la superficie.
"Veramente il momento clou sarà questo profondo campionamento del gas e delle particelle ghiacciate", afferma la scienziata del progetto Cassini Linda Spilker del Jet Propulsion Laboratory della NASA.
Mentre si tuffa verso il pianeta, l'astronave rappresenterà anche la fonte dei pennacchi, strutture chiamate strisce di tigre che tagliano il polo sud di Encelado. Gli scienziati non sono ancora certi se il liquido esploda dalla superficie in singoli getti o come ampie tende di materiale o come una miscela dei due. Dopo aver attraversato i pennacchi, la navicella spaziale si girerà e li catturerà illuminati alla luce del sole, potenzialmente aiutando a risolvere questo mistero.
Cassini non avrà molto più tempo per studiare Encelado, poiché farà il suo ultimo viaggio dal mondo a dicembre. L'astronave stessa ha una forma eccellente ma ha quasi esaurito il carburante. Invece di perdere il controllo e far schiantare il velivolo in lune intriganti come Encelado o il nebuloso Titano, Cassini si tufferà in modo audace tra gli anelli più interni di Saturno nel 2017, studiando l'atmosfera superiore del pianeta prima di sparire nelle sue profondità - un atto che Spilker chiama "uscire in un tripudio di gloria ".
"Abbiamo imparato così tanto con la missione Cassini che in un certo senso abbiamo riscritto tutti i libri sulle lune ghiacciate", ha detto Spilker.
La fine della missione significa che potrebbero passare da anni a decenni, fino a quando non avremo il nostro prossimo sguardo ravvicinato su una luna ghiacciata. La NASA e l'Agenzia spaziale europea stanno collaborando alla prossima missione JUICE per studiare Giove e tre delle sue lune, ma non è prevista per il lancio fino al 2022. E una missione della NASA dedicata alla luna di Giove Europa, un altro mondo ghiacciato con un oceano sotterraneo e possibile pennacchi, è in lavorazione ma non si lancerà fino agli anni '20.
Tuttavia, Perry nota che tutto ciò che ha appreso in Enceladus dovrebbe essere ulteriormente migliorato in Europa, ora che abbiamo un'idea migliore di cosa cercare. E molti scienziati stanno esprimendo la speranza per una futura missione di rivisitare Encelado, questa volta con strumenti progettati appositamente per il suo pennacchio. Tale missione potrebbe creare più flybys, orbitare attorno alla luna o addirittura atterrare su di essa, basandosi sulla ricchezza di dati restituiti dai flybys di Cassini.
"È stato un magnifico successo", afferma Francis Nimmo presso l'Università della California, a Santa Cruz. "Chi avrebbe mai immaginato che Encelado sarebbe stato così interessante come si è rivelato."
