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Le lune di Giove potrebbero riscaldarsi a vicenda.

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Giove a le Sue Lune potrebbero riscaldarsi a vicenda

In un processo chiamato riscaldamento di marea, la spinta e l’attrazione gravitazionale dalle lune galileiane di Giove – Europa, Ganimede, Io e Callisto – e il gigante gassoso stesso allungano e schiacciano le lune quanto basta per riscaldarle. Di conseguenza, alcune delle lune ghiacciate contengono interni abbastanza caldi da ospitare oceani di acqua liquida, e nel caso della luna rocciosa Io, il riscaldamento di marea fonde la roccia in magma.

I ricercatori planetari in precedenza ritenevano che Giove fosse responsabile della maggior parte del riscaldamento di marea associato agli interni liquidi delle lune, ma il Dr. Hamish Hay del Jet Propulsion Laboratory della NASA e colleghi hanno scoperto che le interazioni luna-luna possono essere più responsabili del riscaldamento rispetto a Giove da solo.

“Il mantenimento degli oceani sotterranei contro il congelamento durante i tempi geologici richiede un buon equilibrio tra il riscaldamento interno e la perdita di calore, eppure abbiamo diverse prove che Europa, Ganimede, Callisto e altre lune dovrebbero essere mondi oceanici”, ha detto il coautore Dr. Antony Trinh, un ricercatore post-dottorato nel Laboratorio Lunare e Planetario dell’Università dell’Arizona.

“Io, la luna più vicina a Giove, mostra una diffusa attività vulcanica, un’altra conseguenza del riscaldamento delle maree, ma ad una maggiore intensità probabilmente sperimentata da altri pianeti terrestri, come la Terra, nella loro storia iniziale”.

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“In definitiva, vogliamo capire la fonte di tutto questo calore, sia per la sua influenza sull’evoluzione e l’abitabilità dei molti mondi in tutto il sistema solare e oltre”.

“È sorprendente perché le lune sono molto più piccole di Giove”, ha detto il dottor Hay.

“Non ci si aspetterebbe che siano in grado di creare una risposta di marea così grande”.

Il trucco per il riscaldamento delle maree è un fenomeno chiamato risonanza di marea.

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“La risonanza crea carichi più riscaldanti. Fondamentalmente, se si spinge qualsiasi oggetto o sistema e lo si lascia andare, esso vacillerà alla sua frequenza naturale”, ha spiegato il dottor Hay.

“Se si continua a spingere il sistema alla giusta frequenza, queste oscillazioni diventano sempre più grandi, proprio come quando si spinge un’oscillazione”.

“Se si spinge l’oscillazione al momento giusto, essa aumenta, ma se si sbaglia il tempo, il movimento dell’oscillazione viene smorzato”.

La frequenza naturale di ogni luna dipende dalla profondità del suo oceano.

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“Queste risonanze di marea erano note prima di questo lavoro, ma sono note solo per le maree dovute a Giove, che possono creare questo effetto di risonanza solo se l’oceano è davvero sottile (meno di 300 m), il che è improbabile”, ha detto il dottor Hay.

“Quando le forze di marea agiscono su un oceano globale, creano un’onda di marea sulla superficie che finisce per propagarsi intorno all’equatore con una certa frequenza, o periodo”.

Secondo il modello del team, l’influenza di Giove da sola non può creare maree con la giusta frequenza per risuonare con le lune, perché si pensa che gli oceani delle lune siano troppo spessi.

È solo quando i ricercatori hanno aggiunto l’influenza gravitazionale delle altre lune che hanno iniziato a vedere le forze di marea avvicinarsi alle frequenze naturali delle lune.

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Quando le maree generate da altri oggetti nel sistema lunare di Giove corrispondono alla frequenza di risonanza di ogni luna, la luna inizia a sperimentare un riscaldamento maggiore di quello dovuto alle maree sollevate dal solo Giove, e nei casi più estremi, questo potrebbe portare allo scioglimento interno del ghiaccio o della roccia.

Affinché le lune sperimentino la risonanza delle maree, i loro oceani devono essere spessi da decine a centinaia di chilometri, il che è nella gamma delle attuali stime degli scienziati. Tuttavia, ci sono alcune avvertenze per le nuove scoperte.

“Il nostro modello parte dal presupposto che le risonanze di marea non diventano mai troppo estreme”, ha detto il dottor Hay.

“Vogliamo tornare a questa variabile del modello e vedere cosa succede quando sollevano quel vincolo”.

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“Speriamo anche che gli studi futuri siano in grado di dedurre la vera profondità degli oceani all’interno di queste lune”.

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