Guarda ingrandito. | La sonda Dawn della NASA ha catturato questa vista a colori migliorati del pianeta nano Cerere. I punti luminosi sono materiale ricco di sale nel cratere Occator; gli impatti di meteoroidi hanno scavato questo materiale dalla crosta. Un nuovo studio ha affermato che flussi misteriosi su mondi privi di atmosfera come Cerere possono essere il risultato di flussi temporanei di acqua salmastra derivanti da impatti di meteoroidi. Immagine via NASA/ JPL-CalTech/ UCLA/ MPS/ DLR/ IDA.
Caratteristiche insolite simili a flussi appaiono su alcuni corpi privi di atmosfera nel sistema solare, come Vesta, Cerere ed Europa. Come si sono formate in assenza di atmosfera?
Flussi temporanei di acqua salmastra potrebbero essere la risposta. Un nuovo studio ha dimostrato che gli impatti di meteoroidi potrebbero fondere il ghiaccio salato, permettendogli di scorrere brevemente sulla superficie.
I flussi durerebbero abbastanza a lungo da causare significative erosioni come gole e frane, anche senza atmosfera.
L’acqua salata crea flussi misteriosi su mondi privi di atmosfera?
L’acqua che scorre produce caratteristiche paesaggistiche distinte come letti di fiumi, valli, smottamenti di fango e altro. Abbiamo visto i loro effetti sulla Terra così come su Marte, dove l’acqua liquida scorreva miliardi di anni fa. Un nuovo studio congiunto tra il Southwest Research Institute (SwRI) e il Jet Propulsion Laboratory (JPL) della NASA suggerisce che l’acqua potrebbe anche spiegare caratteristiche fluviali misteriose su pianeti nani privi di atmosfera, piccole lune e asteroidi. Il 21 ottobre 2024, i ricercatori hanno dichiarato che l’acqua avrebbe potuto essere sotto forma di salmastre temporanee risultanti da impatti di meteoroidi.
I ricercatori, guidati da Michael J. Poston al SwRI, hanno pubblicato le loro scoperte peer-reviewed nel The Planetary Science Journal il 21 ottobre 2024.
Flussi misteriosi su mondi privi di atmosfera
Lo studio si è concentrato su corpi nel sistema solare con ghiaccio noto nelle loro croste ma molto poca atmosfera. Questo include asteroidi come Vesta, il pianeta nano Cerere e la luna Europa di Giove. Presentano tutti caratteristiche sulla loro superficie che sembrano quelle create dall’acqua che scorre. Ma come è potuto accadere su corpi senza atmosfera?
Il team di ricerca ha scoperto che l’acqua poteva comunque essere la spiegazione. Ma non si trattava di acqua pura. Invece, si trattava di flussi temporanei di acqua salmastra. Gli impatti di meteoroidi potrebbero fondere il ghiaccio nella crosta, permettendogli di scorrere brevemente sulla superficie. L’investigatore principale del progetto Jennifer Scully al JPL ha dichiarato:
Volevamo indagare la nostra idea precedentemente proposta che il ghiaccio sotto la superficie di un mondo privo di atmosfera potesse essere scavato e fuso da un impatto e poi scorrere lungo le pareti del cratere di impatto per formare caratteristiche distintive della superficie.
Come affermato nel documento si è dichiarato:
Il ruolo svolto dalle salmastre endogene indotte da impatto nella formazione di caratteristiche geomorfiche è stato proposto su mondi privi di atmosfera come Europa, Vesta e Cerere, così come su mondi con atmosfere sottili come Marte. Dopo la liquefazione, le salmastre ipotizzate scorrono in un processo simile a quello di un flusso di detriti, incidendo gole curvilinee e creando depositi lobati all’interno dei crateri appena formati.
Guarda ingrandito. | Depositi lobati e gole curvilinee nel cratere Cornelia sull’asteroide Vesta. Il nuovo studio ha affermato che flussi temporanei di acqua salmastra derivanti da un impatto di meteoroide li avrebbero probabilmente prodotti. Immagine via NASA/ JPL/ SwRI.
L’acqua che scorre in un vuoto privo di atmosfera
Quindi, quanto a lungo potrebbe scorrere l’acqua salmastra su un corpo privo di atmosfera? Per scoprirlo, i ricercatori hanno simulato le condizioni superficiali dell’asteroide Vesta. Volevano sapere quanto fosse alta la pressione che il ghiaccio superficiale subisce quando un meteoroide lo colpisce. E, successivamente, per quanto tempo l’acqua potrebbe rimanere liquida prima di congelarsi di nuovo.
Poston e i suoi colleghi hanno utilizzato una camera di test modificata presso il JPL per diminuire rapidamente la pressione su un campione d’acqua. Un impatto di meteoroide su Vesta creerebbe un’atmosfera temporanea localizzata. Il test ha simulato il brusco abbassamento della pressione quando l’atmosfera si sarebbe poi dissipata. Nell’esperimento, l’acqua si è immediatamente espansa come risultato ed ha espulso materiale dalla camera del campione.
Lo studio co-guidato da SwRI e JPL offre approfondimenti sulle caratteristiche misteriose su mondi privi di atmosferahttps://t.co/S4qTsiRZoH
— Southwest Research Institute (@SwRI) 21 ottobre 2024
Salmastre necessarie
In generale, l’acqua pura si congelava troppo rapidamente per avere un grande effetto, ma l’acqua salmastra durava più a lungo. Come spiegato da Poston:
Attraverso i nostri impatti simulati, abbiamo scoperto che l’acqua pura si congelava troppo in fretta in un vuoto per causare cambiamenti significativi, ma le miscele di sale e acqua, o salmastre, rimasero liquide e scorrevoli per un minimo di un’ora. Questo è sufficiente affinché la salmastra destabilizzi le pendenze sulle pareti del cratere di corpi rocciosi, causi erosione e frane e potenzialmente formi altre caratteristiche geologiche uniche riscontrate su lune ghiacciate.
Se i risultati sono coerenti tra questi corpi asciutti e privi di atmosfera o con atmosfere sottili, dimostrano che l’acqua è esistita su questi mondi nel passato recente, indicando che l’acqua potrebbe ancora essere espulsa da impatti. Ci potrebbe ancora essere acqua là fuori da trovare.
Acqua su altri piccoli mondi nel sistema solare
Scully ha anche guidato un altro studio, annunciato nel 2015, su prove di flussi di acqua salmastra su Vesta. Il nuovo lavoro ora espande quelle precedenti scoperte e le estende ad altri corpi privi di atmosfera come Cerere ed Europa.
E proprio all’inizio di questo mese, gli scienziati hanno affermato che ci sono prove che Cerere potrebbe essere stata un mondo oceanico fangoso. Europa, come sappiamo ora, è ancora un mondo oceanico, sotto la sua crosta ghiacciata. Ed è solo uno di diversi noti mondi oceanici nel nostro sistema solare. La luna oceanica di Saturno, Encelado, emette letteralmente getti di vapore acqueo salato nello spazio attraverso crepe nella sua superficie ghiacciata. Quindi è abbastanza possibile che altri piccoli corpi ghiacciati e acquosi nel sistema solare possano ancora avere acqua sulla loro superficie, anche se solo per brevi periodi.
In sintesi: Un nuovo studio dei ricercatori di SwRI e JPL ha suggerito che l’acqua salmastra potrebbe spiegare flussi insoliti su mondi privi di atmosfera come Vesta, Cerere ed Europa.
Fonte: Esame sperimentale delle durate di brine e acqua dopo l’impatto su mondi privi di atmosfera
Via SwRI