Quando sentiamo parlare di vulcani, pensiamo immediatamente alle loro eruzioni, alla lava che scorre lungo i fianchi del vulcano e ai materiali piroclastici incandescenti, come le bombe vulcaniche o le ceneri, che vengono espulse a velocità dal cratere. Esiste però una categoria di vulcani che, durante un’eruzione, espelle ingenti quantità di ghiaccio d'acqua, ammoniaca e metano. Si chiamano vulcani di ghiaccio, o criovulcani, e sono stati scoperti sulla superficie ghiacciata di diversi corpi del Sistema Solare, tra cui Cerere, Encelado, Plutone, Titano e Tritone.
Il criovulcanismo: cosa sono i “vulcani di ghiaccio”
Il criovulcanismo, o vulcanismo freddo, è un processo ancora poco conosciuto. La sua assenza sulla Terra ne rende difficile lo studio. Tuttavia, sembra che questo tipo di attività vulcanica sia comune sui pianeti e sulle lune ghiacciate del sistema solare, così come su planetoidi e asteroidi presenti nella Fascia di Kuiper, situata oltre l’orbita di Nettuno.
Il criovulcanismo consiste, letteralmente, nell’eruzione di materiale freddo proveniente dall’interno del corpo celeste. Principalmente si tratta di ghiaccio d’acqua, ammoniaca e metano. Gli esperti ipotizzano che il materiale eruttato abbia temperature comprese tra -3 e -116°C. A causa delle bassissime temperature esterne, che possono scendere anche al di sotto di -200°C, la criolava condensa al suolo, formando strati che, accumulandosi nel tempo, danno vita a veri e propri edifici vulcanici, i cosiddetti criovulcani.
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Vulcani extraterrestri: dove si trovano i principali nel Sistema Solare
Come avvengono le crioeruzioni dei vulcani ghiacciati
Il meccanismo alla base delle crio-eruzioni non è del tutto chiaro. Similmente alla Terra, questi fenomeni sono probabilmente influenzati dal calore presente all'interno dei corpi celesti ghiacciati. Tale calore potrebbe derivare dal decadimento di elementi radioattivi nel sottosuolo o dall‘impatto violento con un altro corpo celeste. Una terza teoria suggerisce che il calore sia un effetto delle forze di marea prodotte dall'attrazione gravitazionale dei pianeti e delle lune vicine.
Oceani di acqua liquida risiedono al di sotto della spessa coltre di ghiaccio superficiale. Spinto dalla risalita di pennacchi di calore, l'acqua, insieme ad altre sostanze, risale verso la superficie e viene espulsa ad alte pressioni e velocità attraverso fratture presenti nella copertura ghiacciata. Per capirci meglio, immaginate un geyser ma con un fluido a più basse temperature e getti che raggiungono lo spazio. Gli esperti ipotizzano che le forze di marea che i mondi oceanici subiscono mentre orbitano intorno al loro pianeta madre abbiano un ruolo cruciale non solo nella fratturazione del ghiaccio in superficie, ma anche nel determinare le pressioni nel sottosuolo necessarie a causare una crio-eruzione.
Dove si trovano i criovulcani nel Sistema Solare
Una delle evidenze principali del criovulcanismo nel sistema solare è stata documentata nel 2006 dalla sonda Cassini in orbita intorno a Encelado, la sesta luna più grande di Saturno. Cassini riuscì a fotografare enormi getti di ghiaccio d’acqua ricco in sali misti a tracce di anidride carbonica, metano e particelle di silice eruttati da fessure vicino al polo sud della luna.
Possibili criovulcani sono poi stati individuati su diversi corpi celesti. Tra tutti, il Sotra Facula su Titano, la più grande luna di Saturno, è il miglior esempio di criovulcano nel sistema solare. Si tratta di un edificio alto circa 1 km, sulla cui sommità sono presenti diversi crateri profondi fino a 1,5 km e con una larghezza anche superiore a 30 km. Per gli esperti, la somiglianza del Sotra Facula con la struttura e forma di alcuni vulcani terrestri, come l’Etna o il vulcano Laki in Islanda, è sbalorditiva. Le immagini prodotte dalla sonda Cassini e il modello 3D derivato dalla NASA, mostrano anche i residui di flussi di criolava fuoriusciti dalla bocca del vulcano.
Un secondo esempio di criovulcano è Ahuna Mons, un domo isolato, alto circa 4 km e con un diametro di 17 km, immortalato nel 2015 dalla sonda Dawn della NASA sulla superficie di Cerere, un pianeta nano situato nella fascia d'asteroidi principale tra Marte e Giove. Si tratta del criovulcano più vicino alla Terra e, secondo quanto riportato in uno studio condotto da ricercatori del Centro Aerospaziale Tedesco (DLR), si sarebbe formato dalla solidificazione di fluidi altamente ricchi in sali.
Numerosi domi e altre morfologie riconducibili al criovulcanismo sono state individuate su Plutone dalla sonda New Horizons della NASA. Tra tutti, spiccano due rilievi, il Wright Mons e il Piccard Mons, che si elevano per oltre 5 km dalla superficie e presentano un cratere profondo alla loro sommità. Similmente, domi, depressioni ravvicinate e profonde, e vasti rilievi ghiacciati sono stati identificati su Tritone, la più grande luna di Nettuno, dalla sonda Voyager 2.
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