La superficie di Encelado, una delle lune di Saturno, è un deserto ghiacciato dove le temperature raramente superano i –200°C. Tuttavia, vicino al polo sud, la tranquillità del paesaggio viene interrotta da improvvisi boati sotterranei. Ma non si tratta di eruzioni di lava incandescente: è acqua. Acqua che scoppia dal sottosuolo in getti violenti, trasformando Encelado in uno dei simboli più affascinanti del criovulcanismo, una forma di vulcanismo che avviene a temperature ben al di sotto dello zero.
Cosa causa il criovulcanismo?
Il criovulcanismo non sarebbe possibile senza la presenza di uno strato liquido sotto la crosta ghiacciata, che agisce come un mantello. Fino alle missioni Voyager, l’idea che mondi così lontani dal Sole potessero avere attività geologica sembrava assurda. Si pensava che tutte le lune ghiacciate fossero completamente congelate. Tuttavia, gli scienziati non avevano considerato il ruolo delle forze mareali: l’interazione gravitazionale tra i pianeti e le loro lune genera calore e movimento interno, impedendo il completo congelamento.
Grazie a questo tira e molla gravitazionale tra lune e pianeta, molte lune ospitano oceani liquidi profondi decine di chilometri, racchiusi tra un nucleo roccioso e una crosta di ghiaccio. Tali oceani salati, conduttivi, possono persino generare o modificare campi magnetici, rilevabili da sonde in orbita o osservando le aurore.
L’inaspettata scoperta di vulcani ghiacciati
Il concetto di criovulcanismo non esisteva prima del 1979, quando le sonde Voyager attraversarono i sistemi di Giove e Saturno, inviando immagini che somigliavano incredibilmente a quelle di vulcani terrestri. Crateri, montagne e pianure simili a colate laviche fecero sorgere domande tra i geologi planetari.
La conferma arrivò nel 1989, quando Voyager 2 immortalò un’eruzione d’acqua alta 8 chilometri sulla luna Tritone di Nettuno. Fu allora che si coniò il termine “criovulcanismo” per descrivere questa geologia congelata. Ma fu la missione Cassini, lanciata nel 2004, a rivoluzionare la nostra comprensione.
Nel 2005, Cassini osservò un’enorme nube d’acqua sopra Encelado e, successivamente, veri e propri getti di liquido che fuoriuscivano a 1.300 chilometri orari da fessure nel ghiaccio. Era la prova che sotto la crosta ghiacciata c’era un oceano attivo.
Il mistero della lava di ghiaccio
Nel 2012, anche su Europa – luna di Giove – fu osservata una nube simile, confermando che il criovulcanismo è diffuso nel Sistema Solare esterno. Tuttavia, poiché sulla Terra non esistono fenomeni simili, gli scienziati hanno dovuto studiare da zero il comportamento di queste lave fredde.
Sebbene le criolave siano composte da acqua e sali (a volte con metano e ammoniaca), la loro dinamica può ricordare quella della lava terrestre. Le criolave più fluide, come quelle di Giove e Saturno, danno origine a pianure simili ai mari lunari. Quelle più dense, ricche di metanolo e ammoniaca, tipiche delle lune di Urano e Nettuno, tendono invece a formare cupole e a esplodere violentemente.
Una particolarità è che, al contrario della roccia sulla Terra, il ghiaccio è meno denso dell’acqua: galleggia. Questo rende ancora più complesso spiegare come l’acqua riesca a forzare la crosta ghiacciata e fuoriuscire. Si ipotizza che l’ammoniaca svolga un ruolo cruciale o che vi siano pressioni interne non ancora comprese.
Alla ricerca della vita sotto il ghiaccio
L’esistenza di criovulcani apre una straordinaria opportunità per esplorare ambienti extraterrestri potenzialmente abitabili. Gli oceani sotterranei di lune come Encelado ed Europa sono tra i luoghi più promettenti dove cercare forme di vita al di fuori della Terra. Ma perforare chilometri di ghiaccio non è semplice: le eruzioni stesse potrebbero offrire un accesso diretto ai materiali provenienti dalle profondità.
Nel 2015, Cassini attraversò un pennacchio su Encelado e rilevò abbondanza di idrogeno molecolare, indizio di possibili sorgenti idrotermali, simili a quelle che sulla Terra ospitano ecosistemi ricchi e complessi. Il criovulcanismo ci offre non solo una finestra sulla geologia estrema, ma forse anche sulla possibilità della vita oltre la Terra.
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