La scoperta delle faglie trasformi sui satelliti ghiacciati del sistema solare
Recenti ricerche condotte dall’Università delle Hawaii a Mānoa hanno portato alla scoperta di faglie trasformi sui satelliti ghiacciati del nostro sistema solare, simili a quelle presenti lungo la faglia di San Andreas in California. Queste faglie si formano quando le pareti di una faglia scivolano lateralmente una rispetto all’altra. Lo studio, guidato da scienziati della Terra e dello spazio, ha esplorato e spiegato l’origine di queste caratteristiche geologiche su Titano, il più grande satellite di Saturno, e Ganimede, il più grande satellite di Giove.
Liliane Burkhard, autrice principale degli studi e affiliata di ricerca presso l’Istituto di Geofisica e Planetologia delle Hawaii della Scuola di Scienze Oceaniche e della Terra dell’UH Mānoa, ha affermato: “Siamo interessati allo studio della deformazione per taglio sui satelliti ghiacciati perché questo tipo di faglia può facilitare lo scambio di materiali di superficie e sottosuperficie attraverso processi di riscaldamento per taglio, creando potenzialmente ambienti favorevoli all’emergere della vita”.
Quando un satellite ghiacciato si muove attorno al suo pianeta madre, la gravità del pianeta può causare una flessione mareale della superficie del satellite, che può innescare attività geologiche come la fagliazione trasformante. Le tensioni mareali variano man mano che il satellite cambia distanza dal suo pianeta, poiché l’orbita del satellite può essere ellittica piuttosto che circolare.
Titano, un mondo oceanico congelato
Le temperature estremamente fredde sulla superficie di Titano fanno sì che il ghiaccio d’acqua agisca come roccia che può incrinarsi, fagliarsi e deformarsi. Le prove raccolte dalla sonda Cassini suggeriscono che decine di chilometri sotto la superficie congelata, si trovi un oceano di acqua liquida. Inoltre, Titano è l’unico satellite nel nostro sistema solare con un’atmosfera densa, che supporta un ciclo idrologico simile a quello terrestre di nubi di metano, pioggia e liquidi che scorrono sulla superficie per riempire laghi e mari, collocandolo tra i pochi mondi che potrebbero potenzialmente contenere ambienti abitabili.
La missione Dragonfly della NASA prevede il lancio nel 2027, con un arrivo previsto su Titano nel 2034. L’innovativo lander a rotori effettuerà diversi voli sulla superficie, esplorando una varietà di località alla ricerca dei mattoni fondamentali e segni di vita.
Nella loro indagine sull’area del cratere Selk su Titano, il sito di atterraggio iniziale designato per la missione Dragonfly, Burkhard e il suo coautore hanno esplorato il potenziale per le deformazioni per taglio e la fagliazione trasformante. Per fare ciò, hanno calcolato lo stress che sarebbe stato esercitato sulla superficie di Titano a causa delle forze mareali mentre il satellite orbita attorno a Saturno e hanno testato la possibilità di fagliazione esaminando varie caratteristiche del terreno congelato.
Ganimede, un satellite con un passato complesso
In una seconda pubblicazione, Burkhard e i suoi coautori hanno indagato la storia geologica di Ganimede, il più grande satellite di Giove, nell’area di Nippur/Philus Sulci esaminando dati ad alta risoluzione disponibili per questa regione e conducendo un’indagine sulle tensioni mareali del passato di Ganimede.
Ganimede presenta faglie trasformi documentate sulla superficie, ma la sua attuale orbita è troppo circolare, rispetto a ellittica, per causare qualsiasi deformazione da stress mareale.
I ricercatori hanno scoperto che diverse bande trasversali di terreno chiaro nel sito di Nippur/Philus Sulci mostrano vari gradi di deformazione tettonica, e la cronologia dell’attività tettonica implicata dalle relazioni di incrocio mappate ha rivelato tre ere di attività geologica distinte: antica, intermedia e più recente.
“Ho indagato le caratteristiche delle faglie trasformi in terreni di età intermedia, e corrispondono nella direzione di scorrimento alle previsioni dalla modellizzazione degli stress di una maggiore eccentricità passata. Ganimede potrebbe aver subito un periodo in cui la sua orbita era molto più ellittica di quanto non sia oggi”, ha detto Burkhard.
Altre caratteristiche di taglio trovate in unità geologiche più giovani nella stessa regione non si allineano nella direzione di scorrimento con gli indicatori tipici di taglio di primo ordine.
“Ciò suggerisce che queste caratteristiche potrebbero essersi formate attraverso un altro processo e non necessariamente a causa di stress mareali più elevati”, ha aggiunto Burkhard. “Quindi, Ganimede ha avuto una ’crisi di mezza età’ mareale, ma la sua ‘crisi’ più giovane rimane enigmatica”.
Le recenti ricerche insieme alle missioni di esplorazione spaziale creano un feedback positivo di conoscenza.
“Indagini geologiche, come queste, prima del lancio e dell’arrivo, informano e guidano le attività della missione”, ha detto Burkhard. “E missioni come Dragonfly, Europa Clipper e JUICE dell’ESA aiuteranno a restringere il nostro approccio di modellizzazione e possono aiutare a individuare le località più interessanti per l’esplorazione con lander e, possibilmente, per accedere all’oceano interno dei satelliti ghiacciati”.
Le ricerche sono state finanziate dall’Istituto di Astrobiologia della NASA.
