La luna di Giove, Ganimede, è un corpo celeste affascinante. Con un diametro di 2.634 km, è anche il satellite più grande del Sistema Solare, addirittura più grande di Mercurio, che misura 2.440 km di diametro. Come Europa, presenta un oceano interno ed è uno dei pochi corpi nel Sistema Solare (a parte i giganti gassosi) dotato di un campo magnetico intrinseco. La presenza di questo campo significa anche che Ganimede sperimenta aurore che circondano le regioni attorno ai suoi poli nord e sud a causa dell’interazione con il campo magnetico di Giove.
Inoltre, sulla base dei crateri sulla sua superficie, gli scienziati credono che Ganimede abbia subito un impatto poderoso con un asteroide circa 4 miliardi di anni fa. Questo asteroide era circa 20 volte più grande dell’asteroide Chicxulub che causò l’estinzione dei dinosauri, ovvero l’evento di estinzione del Cretaceo-Paleogene (circa 66 milioni di anni fa). Secondo uno studio recente di Naoyuki Hirata dell’Università di Kobe, questo impatto è avvenuto quasi esattamente sul meridiano più lontano da Giove. Ciò ha provocato una ri-orientazione dell’asse di rotazione di Ganimede, consentendo a Hirata di determinare esattamente che tipo di impatto si sia verificato.

Naoyuki Hirata è professore assistente presso il Dipartimento di Planetologia della Scuola di Scienze Graduate dell’Università di Kobe. Il suo articolo, “Impatto gigante su Ganimede primordiale e sua successiva ri-orientazione,” è recentemente apparso in Scientific Reports. Dalla missione Pioneer 10 e 11 e le sonde Voyager 1 e 2, che hanno attraversato il sistema di Giove negli anni ’70, gli scienziati sapevano che gran parte della superficie di Ganimede è coperta da solchi che formano cerchi concentrici attorno a un singolo punto. Questo ha portato i ricercatori negli anni ’80 a concludere che si trattava del risultato di un evento di impatto importante.

Su gran parte della sua superficie, Ganimede è coperto da solchi (a destra) che formano cerchi concentrici attorno a un punto specifico (a sinistra, croce rossa). © HIRATA Naoyuki
La natura esatta di questo impatto e i suoi effetti su Ganimede sono stati oggetto di dibattito da allora. Come ha detto Hirata in un comunicato stampa dell’Università di Kobe:

“Le lune di Giove Io, Europa, Ganimede e Callisto hanno tutte caratteristiche individuali interessanti, ma quella che ha attirato la mia attenzione sono stati questi solchi su Ganimede. Sappiamo che questa caratteristica è stata creata da un impatto di un asteroide circa 4 miliardi di anni fa, ma non eravamo certi di quanto fosse grande quest’impatto e quale effetto avesse sulla luna.”

Utilizzando dati ottenuti dalla missione New Horizons di Plutone, Hirata ha richiamato somiglianze con un evento di impatto su Plutone che ha causato uno spostamento nell’asse di rotazione del pianeta (nano). Da specialista nella simulazione di eventi di impatto su lune e asteroidi, Hirata è stato in grado di calcolare che tipo di impatto avrebbe potuto provocare lo spostamento dell’orientamento di Ganimede. Secondo le sue stime, l’asteroide aveva un diametro di circa 300 km, creando un cratere di dimensioni comprese tra 1.400 e 1.600 km di diametro, prima che i detriti si assestassero sulla superficie.
Oggi, le prove di questo impatto sono visibili nel centro del sistema di solchi sul lato anti-gioviano di Ganimede (l’emisfero opposto a Giove) e attualmente misura circa 1.000 km di diametro. Guardando al futuro, Hirata spera di capire come questo impatto potrebbe aver influenzato l’evoluzione della luna, in particolare rispetto al suo oceano interno:

“Voglio comprendere l’origine e l’evoluzione di Ganimede e delle altre lune di Giove. L’impatto gigante deve aver avuto un impatto significativo sull’evoluzione precoce di Ganimede, ma gli effetti termici e strutturali dell’impatto sull’interno di Ganimede non sono stati ancora indagati. Credo che ulteriori ricerche sull’evoluzione interna delle lune di ghiaccio potrebbero essere condotte in seguito.”

Distribuzione dei solchi e posizione del centro del sistema di solchi mostrata nell’emisfero che guarda sempre lontano da Giove (in alto) e la mappa di proiezione cilindrica di Ganimede (in basso). © HIRATA Naoyuki.
La missione dell’ESA JUpiter ICy moons Explorer (JUICE) è attualmente in rotta verso Giove e stabilirà un’orbita attorno a Ganimede entro il 2034. Le osservazioni che compirà nei sei mesi successivi aiuteranno a fare luce su queste e altre domande riguardanti Ganimede e i suoi satelliti fratelli, Europa e Callisto – non per ultima se questi “Ocean Worlds” possano sostenere la vita.
Ulteriori informazioni: Università di Kobe, Scientific Reports