Il vulcanismo nel sistema solare, le affermazioni straordinarie e le prove straordinarie

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il cratere OXO sul pianeta nano Cerere

"L’emissione di vapor acqueo da regioni di latitudine media dalla superficie di Cerere, così come la presenza di ghiaccio nel cratere Oxo o ancora la potenziale attività del cratere Occator mostrano come la presenza di ghiaccio negli strati superficiali possa essere una caratteristica importante di questo asteroide" aggiunge Formisano:"Sicuramente i meccanismi fisico-chimici che portano all’esposizione di questo ghiaccio e alla sua possibile sublimazione sono ancora materia di studio. Tra i meccanismi proposti, troviamo: crio-vulcanismo, attività di tipo cometario, impatti con altri corpi o, più di recente, brillamenti solari".
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Prima di tutto è buona cosa aver chiaro un concetto, semplice e cristallino:

“un’affermazione scientifica non necessariamente conduce alla conferma dell’affermazione stessa. Tuttavia, è anche vero che un’affermazione scientifica si basa su presupposti plausibili e in linea con quanto previsto dalle leggi fisiche conosciute“

Noi, dal canto nostro, abbiamo recentemente affermato che le immagini della Mars WebCam (dispositivo facente parte del carico di Mars Express) e della MARCI (dispositivo montato a bordo di Mars Reconnaissance Orbiter) hanno mostrato probabile attività emissiva in corrispondenza di due rilievi vulcanici marziani: Alba Mons e Olimpus Mons! In altre parole, probabili eruzioni vulcaniche. Peccato però che la nostra segnalazione sia stata bollata con il famoso motto skeptiks “affermazioni straordinarie richiedono prove straordinarie”.

Scusate la nostra “ignoranza”, ma non è che qualcuno vorrebbe essere così gentile da spiegarci cosa c’è di tanto straordinario in un probabile fenomeno eruttivo verificatosi al di fuori del nostro pianeta? E precisamente sul quarto pianeta? Nell’attesa di una gentile risposta proveniente da fonte autorevole, noi facciamo - per così dire - un passo ad est e andiamo a scomodare tre satelliti divenuti famosi, ovvero Encelado, Europa e Io, con un preciso obbiettivo: alzare il velo su un modo alquanto discutibile di presentare al grande pubblico delle “prove scientifiche”.

Come dovrebbe presentarsi
la struttura interna di Io

Eruzione vulcanica visibile
sul bordo del satellite Io

Nel caso del satellite Io, la sua intensa e costante attività vulcanica è ormai nota da decenni, tant’è vero che abbiamo acquisito un notevole apporto di prove fisiche e fotografiche le quali non lasciano spazio a dubbi. Oltretutto, il vulcanismo di Io è supportato da una base scientifica piuttosto forte: la vicinanza a Giove e i conseguenti effetti di marea gravitazionale.

Poiché questa luna gode di una posizione “privilegiata” all’interno del ricco sistema del gigante gassoso, è più che ragionevole ritenere il vulcanismo locale un fenomeno reale, per nulla straordinario e del tutto giustificato. Chi metterebbe oggi in discussione le immagini e le prove acquisite? Qualcuno ricorda di aver sentito dire “affermazioni straordinarie richiedono prove straordinarie” quando per la prima volta, nel 1979, la Voyager 1 le immortalò?

Che dire invece del satellite Encelado? Anche questa luna di Saturno, al pari di Io, è sottoposta ad analoghe forze di marea gravitazionale da parte del gigante con gli anelli. Di conseguenza, si producono delle fratture nella sua superficie ghiacciata dalle quali fuoriescono potenti getti di vapore, ad indicare che sotto la crosta esterna esiste un vasto oceano di acqua liquida.

Le analisi effettuate e le immagini acquisite durante la missione Cassini-Huygens non lascerebbero molti dubbi in merito al criovulcanismo di Encelado, per cui ci troviamo davanti ad un fenomeno per nulla straordinario, sebbene i giornali hanno abbondantemente gonfiato le notizie arricchendo il tutto con scenari fantasy e prospettive allettanti di trovare vita autoctona in quell’oceano sotterraneo. Quando le Voyager sorvolarono Encelado, le immagini di allora spinsero gli scienziati a proporre l’ipotesi del criovulcanismo ma, in mancanza di prove, tale ipotesi venne lasciata in sospeso.

Fu quella un’affermazione straordinaria che richiedeva “prove straordinarie” oppure era un’affermazione scientifica che richiedeva al più delle osservazioni e analisi approfondite (eseguite poi durante la missione Cassini-Huygens?

E adesso, signore e signori, sedetevi e allacciate le cinture perché ci sarà da far accapponare tutti i telescopi e le sonde spaziali!

Europa, satellite di Giove, è stata fotografata da vicino più volte negli ultimi 50 anni! Per la storia dell’esplorazione spaziale, citiamo i fly-by delle Pioneer 10 e 11, delle Voyager 1 e 2, della sonda Giotto, della New Horizons, nonché la sonda Galileo la quale è rimasta per un lungo periodo di tempo all’interno del sistema gioviano. Attualmente è in funzione la sonda Juno che sta raccogliendo nuovi dati con grande dovizia di particolari su Giove e le sue lune. Curiosamente, nessuna di queste sonde ha mai rilevato e fotografato “plumes” (getti di vapore) provenienti dalla superficie di Europa! Dobbiamo quindi concludere che un’eruzione su Europa sarebbe da ritenersi un evento straordinario!

Nonostante ciò, forse per invocare una imminente missione verso questo satellite, è stata recentemente pubblicata una ricerca basata su foto scattate dal telescopio spaziale Hubble in cui si pretende di documentare un esteso getto di vapore d’acqua che fuoriesce dalla superficie di Europa.

I possibili geyser di Europa individuati in UV dallo spettrometro del telescopio spaziale Hubble che fuoriescono dalla stesso punto a due anni di distanza, nel 2014 e nel 2016. Crediti: NASA/ESA/STScI/USGS

L’immagine che potete ammirare qui sopra è un fotomontaggio, in quanto si notano chiaramente i dettagli della superficie di Europa con una risoluzione esponenzialmente superiore rispetto allo sfondo blu spaventosamente sgranato (che tra l’altro rappresenterebbe niente poco di meno che lo stesso Giove!).

Attraverso il telescopio spaziale Hubble il diametro apparente di Europa è di poco inferiore a un secondo d’arco (tra 0,96 e 0,97), mentre il potere di risoluzione è di circa 0,05 secondi d’arco. Per definizione, ogni telescopio che inquadra una sorgente puntiforme produce la cosiddetta immagine di diffrazione, costituita da un pallino luminoso circondato da diversi anelli di intensità via via decrescente; questa immagine, detta anche disco di Airy, è tanto più piccola quanto più è grande il diametro del telescopio e determina il limite di risoluzione del telescopio stesso.

Per riuscire a capire meglio la natura dell’immagine vera di Europa raccolta da Hubble, abbiamo cercato la pubblicazione originale riguardante la “sensazionale scoperta” in questione:

http://imgsrc.hubblesite.org/hvi/uploads/science_paper/
file_attachment/233/ApJL_published_Europa_paper_041317.pdfCome

potrete notare, l’immagine di Europa è estremamente sgranata e la superficie non mostra nessun dettaglio! Nulla a che vedere con il simpatico montaggio offerto al gentil pubblico nel comunicato originale NASA. Non è divertente questo?

Per aiutare i nostri lettori a comprendere quanto sia palesemente forzato il tentativo di conciliare “l’affermazione straordinaria con la non-prova straordinaria”, abbiamo aggiunto in basso a destra l’immagine del disco di diffrazione generato dal telescopio spaziale Hubble e riprodotto in scala. Come potrete notare, il presunto sbuffo è di dimensioni paragonabili, se non addirittura inferiori, al potere risolutivo del telescopio stesso! Sarebbe questa dunque la prova straordinaria per un’affermazione straordinaria?

Mettiamola in questi termini. Supponiamo che l’immagine rappresenti un probabile evento di criovulcanismo avvenuto su Europa; appare fin troppo evidente che ciò che stiamo guardando incarna il disperato tentativo di voler a tutti i costi mostrare un dettaglio al limite del potere risolutivo dello strumento utilizzato.

Questa foto dovrebbe essere considerata al massimo come un debole indizio e non come una prova, tanto meno una prova straordinaria! Eppure, la notizia è rimbalzata in modo virale su tutti i canali ufficiali ESA/NASA, oltre che alle varie riviste di divulgazione scientifica. Bevuta e accettata senza nessun “se” e “ma”! L’ennesimo atto di fede religiosa verso una forzatura! Oltretutto, sembra che la stragrande maggioranza dei divulgatori “scientifici” soffra di amnesia. Quasi nessuno si è ricordato un precedente presunto fenomeno registrato sempre dal telescopio Hubble nel dicembre 2012, come documentato nella ricerca seguente: https://websites.pmc.ucsc.edu/~fnimmo/website/Europa_plumes.pdf

Anche in questo caso si tratta di immagini molto prossime al potere risolutivo di Hubble. Per quel che ci riguarda, è davvero singolare apprendere come nessuna sonda abbia mai ripreso alcun evento criovulcanico su Europa, mentre invece il telescopio Hubble avrebbe “visto” per diverse volte, fin dal “lontano” 1999, le presunte plume innalzarsi fino a 200 km di altitudine dalla superficie del satellite!

Ricordiamo ai nostri amici e lettori che Europa (al pari delle altre lune) ruota in maniera sincrona attorno a Giove, rivolgendogli sempre la stessa faccia; inoltre, tutte le osservazioni di cui abbiamo parlato sono state effettuate mentre Europa transitava davanti al disco del pianeta. Per questo motivo sarebbe giusto chiedersi se lo sfondo chiaro del gigante gassoso avrebbe offerto agli scienziati la possibilità di tracciare con relativa sicurezza i getti provenienti dal satellite. Noi, sempre nella nostra “ignoranza”, nutriamo forti perplessità al riguardo...

L’uso di Giove come sfondo è tutt’altro che affidfabile, poichè l’atmosfera di questo pianeta è soggetta a fenomeni di intensa turbolenza, molti dei quali avvengono con grande rapidità. Ne consegue che le fantomatiche plumes potrebbero essere semplicemente uno o più artefatti fotogratici, prodotti dal pesante ed inutile sovracampionamento delle immagini, venutesi a trovare in prossimità del disco di Europa. Questo fatto minerebbe irrimediabilmente il valore probatorio di tutta la ricerca pubblicata dal Team di Hubble. Infine, non illudiamoci che la presenza di ossigeno e idrogeno provino alcunchè sull’argomento, perchè la superficie di Europa è in gran parte costituita da ghiaccio d’acqua che andrà soggetto a fotodissociazione causata dal sole, liberando quindi l’idrogeno e l’ossigeno.

Significa allora che su Europa non c'è nulla di interessante o peggio, che sia scentificamente errato parlare di emissioni di vapore da questo satellite?

Certo che no! Europa infatti è un satellite costituito da una spessa crosta di ghiaccio perennemente sottoposta agli effetti di torsione gravitazionale da parte di Giove. E’ quindi del tutto ragionevole pensare che nella parte inferiore di questa crosta ghiacciata vi sia in realtà acqua allo stato liquido.

L’eventuale fuoriuscita di acque oceaniche dipende da due semplici fattori: l’intensità della marea gravitazionale sul satellite e lo spessore della crosta ghiacciata. Qualora ci fossero delle fratture abbastanza profonde da essere opportunamente sollecitate dalla marea di Giove, allora possiamo pensare che l’acqua fuoriesca sottoforma di getti di vapore. Restiamo in attesa di riscontri visivi per nulla “straordinari” a conferma di quanto ritenuto plausibile.

...e adesso torniamo al pianeta "tu sai quale"

La gif animata che vedete qui a sinistra riprende il fenomeno apparentemente vulcanico verificatosi in data 25 marzo 2017 sopra il rilievo di Alba Mons, che fino ad oggi nessuno ha mai dubitato essere un vulcano. Come potete notare, l’aspetto del fenomeno ricorda molto di più le eruzioni fotografate sul satellite Io, anche se più “compresse” a causa della maggiore forza di gravità marziana. Nonostante le immagini siano nitide e chiare, questo fenomeno pare non essere abbastanza straordinario da richiamare l’attenzione dei media di divulgazione scientifica. Questo è semplicemente scandaloso!

A distanza di una decina di giorni è stato ripreso un secondo fenomeno peculiare, questa volta sopra le alture del Monte Olimpo, che mostra una nube dall’aspetto sinuoso a “serpentina”, per nulla simile alle classiche nubi orografiche normalmente visibili nei pressi dei grandi vulcani marziani. Dal modo in cui il complesso nuvoloso si estende, ben all’interno della linea del terminatore, è stato possibile determinare un’altezza minima di almeno 70 km rispetto al punto datum del pianeta, esattamente come nel primo caso del 25 marzo.

Entrambe i fenomeni, con nostra sorpresa, sono stati deliberatamente ignorati dai media di divulgazione scientifica nonostante la diretta segnalazione inoltrata più volte. Eppure, stando a una recente pubblicazione, esistono prove attestanti recenti attività vulcaniche su Marte, non più vecchie di 50 milioni di anni. Questo significa che, in termini geologici, Marte potrebbe benissimo essere ancora attivo, se pur sporadicamente. Stando così le cose, sarebbe assolutamente illogico ritenere l’osservazione di un eruzione vulcanica marziana come un evento ai margini dell’impossibile. Al contrario, dovrebbe essere considerato un “evento di estremo interesse”. L’ostruzionismo mediatico da noi incontrato nel tentativo di divulgare tali notizie è quindi da ritenersi ingiustificato e totalmente inappropriato ad un fenomeno di tale portata.

Vogliamo infine sottolineare (e ricordare) quanto è accaduto nel caso di Europa dove l’osservazione di un dettaglio, le cui dimensioni sono inferiori al disco di Airy generato dal telescopio Hubble (e quindi contrario alle leggi dell’ottica), sia stato più che sufficiente a far strombazzare da tutti i media di divulgazione scientifica la notizia della sensazionale scoperta di geyser sulla superficie del satellite.

Ma, nel caso di Marte? No! Le immagini ufficiali, non elaborate e con dettagli ben superiori al limite di risoluzione della Mars WebCam e della MARCI non sono state sufficienti per aprire uno spiraglio alla possibilità che qualcosa fosse in atto. Questa disparità di trattamento va dichiarata e divulgata al fine di comprendere pienamente la serietà di molti sedicenti media che ostentano la loro arte di fare divulgazione scientifica.

Dunque, un eruzione vulcanica su Marte dev’essere bollata come “affermazioni straordinarie che richiedono prove straordinarie”? Per quale motivo? Forse perchè qualcuno ha sentenziato “impossibile”? Oppure perchè trattasi di affermazione proveniente da “semplici” appassionati e non da ricercatori “qualificati”? O magari perchè è un’affermazione che va in antitesi rispetto alle teorie accreditate e difese con appassionata verve conservatrice?