Due diversi articoli, uno in fase di pubblicazione sulla rivista “Icarus” e uno pubblicato sulla rivista “Monthly Notices of the Royal Astronomical Society”, descrivono diversi aspetti di uno studio che offre un nuovo modello per descrivere gli effetti di marea che potrebbero causare fratture sulla superficie di lune ghiacciate. Secondo un team dell’Università di Rochester guidato da Alice Quillen gli effetti mareali di un incontro ravvicinato potrebbero spiegare fratture molto estese.
Queste lune mostrano quello che viene chiamato comportamento elastico fragile, caratterizzato dal fatto che c’è poca deformazione plastica tra un comportamento elastico e la produzione di fratture. Alice Quillen ha usato come paragone un giocattolo chiamato Silly Putty che rimbalza se viene fatto cadere sul pavimento ma finisce a pezzi se lo si spinge con forza.
Per verificare se un tale comportamento potesse generare grandi fratture in lune ghiacciate, Alice Quillen e i suoi collaboratori hanno creato modelli di computer grafica. Essi dovevano tener conto delle varie caratteristiche dei corpi coinvolti e l’interno di ogni luna è stato modellato come se fosse composto da molti corpi collegati da molle.
Tecnicamente questo tipo di problema si chiama problema degli N-corpi ed è affrontato in varie discipline scientifiche. Nel campo dell’astronomia viene spesso utilizzato per studiare gli effetti gravitazionali su stelle e pianeti ma è la prima volta che viene utilizzato per creare un modello dell’interno di un corpo celeste.
L’applicazione del problema degli N-corpi a varie lune ha permesso di simulare l’intensità delle forze mareali in un incontro ravvicinato con un altro corpo celeste. Può trattarsi del pianeta attorno a cui orbita la luna ma ancor di più poteva accadere alcuni miliardi di anni fa, quando la situazione nel sistema solare era caotica. Corpi celesti di varie dimensioni potevano avere incontri ravvicinati con varie conseguenze.
Dalle simulazioni è risultato che se l’intensità dell’attrazione gravitazionale ha certi valori una superficie ghiacciata può fratturarsi. Nell’articolo su “Monthly Notices of the Royal Astronomical Society” i ricercatori hanno mostrato che i modelli sono coerenti con le misure di aumento e diminuzione della velocità di rotazione di un oggetto in orbita attorno a un altro.
Secondo i risultati riportati nell’articolo che verrà pubblicato su “Icarus” le forze mareali possono creare fratture come quelle osservate su varie lune: Caronte (Plutone), Dione e Teti (Saturno) e Ariel (Urano). In particolare l’enorme frattura sulla superficie di Caronte ha lasciato perplessi gli scienziati perché la sola influenza gravitazionale di Plutone è decisamente troppo debole per provocarla.
Questa teoria è interessante e il modello potrebbe essere applicato perfino a Marte ma tiene conto solo di alcune caratteristiche delle lune esaminate. Sono necessarie ulteriori verifiche che tengano conto di condizioni preesistenti, ad esempio se c’erano già fratture o influenze gravitazionali più complesse. Certamente offre indizi di cui tener conto nello studio delle interazioni tra corpi celesti.
