Questo satellite del gigante di ghiaccio ha una caratteristica che lascia ancora perplessi gli scienziati. La sua superficie è ricoperta da una notevole quantità anidride carbonica ghiacciata, mentre a una tale distanza dal Sole (20 volte più lontano rispetto alla Terra), si dovrebbe trasformare in gas, disperdendosi nello spazio. Quindi, deve esserci un processo che ricostruisce l'anidride carbonica (CO2) sulla superficie di Ariel.

Teorie precedenti hanno ipotizzato che le interazioni con le particelle cariche intrappolate nella magnetosfera di Urano scomponessero le molecole per radiolisi, lasciando anidride carbonica. Tuttavia, le nuove prove del JWST indicano che la fonte della CO2  potrebbe essere all'interno di Ariel e non all'esterno, forse da un oceano sotterraneo sepolto.


Gli spettri di Webb

Un team di scienziati, guidato da Richard Cartwright del Johns Hopkins Applied Physics Laboratory (APL), ha utilizzato il JWST per raccogliere gli spettri di Ariel e dipingere un quadro della composizione chimica della luna di Urano. Confrontando i dati ottenuti con gli spettri di una miscela prodotta in laboratorio, la squadra ha confermato che Ariel ha alcuni dei depositi più ricchi di anidride carbonica nel Sistema Solare.

Ariel è bloccata in rotazione sincrona attorno a Urano e i risultati mostrano che sul suo lato lontano, la CO2 è 10 millimetri più spessa rispetto all'altro emisfero. Inoltre, sono stati rilevati chiari depositi di monossido di carbonio per la prima volta.
"Non dovrebbero esserci. Bisogna scendere a meno 242,78 gradi Celsius prima che il monossido di carbonio sia stabile", ha affermato Cartwright in una dichiarazione, mentre la temperatura superficiale media è circa 36 gradi Celsius più calda. "Il monossido di carbonio dovrebbe essere rifornito attivamente, non c'è dubbio".

La radiolisi potrebbe spiegare in parte questo ripristino. Tuttavia, le osservazioni del sorvolo di Urano e delle sue lune della Voyager 2, nel 1986 e, altre recenti scoperte hanno suggerito che le interazioni alla base della radiolisi potrebbero essere limitate perché l'asse del campo magnetico di Urano e il piano orbitale delle sue lune sono sfalsati l'uno rispetto all'altro di circa 58 gradi. Ciò significa che la maggior parte dei composti di carbonio/ossigeno osservati sulla superficie di Ariel potrebbero avere origini endogene e essere creati da processi chimici in un oceano di acqua liquida intrappolato sotto il ghiaccio.

Lo scenario

Gli ossidi di carbonio, creati nell'oceano sotterraneo, potrebbero uscire dalle crepe della crosta ghiacciata o potrebbero persino essere espulsi in modo esplosivo da potenti pennacchi eruttivi.
Gli scienziati sospettano da tempo che la superficie screpolata e sfregiata di Ariel indichi la presenza di criovulcani attivi, vulcani che eruttano una fanghiglia ghiacciata anziché lava. Questi potrebbero essere così potenti da lanciare materiale nel campo magnetico di Urano. In precedenza, uno studio sui dati sui campi magnetici raccolti con lo strumento LECP (Low-Energy Charged Particle) a bordo della Voyager 2 aveva scoperto che alcune delle lune di Urano stanno rilasciando particelle di plasma nel sistema di Urano, che potrebbero essere legate all'attività di geyser.

La maggior parte delle crepe e delle scanalature visibili sulla superficie di Ariel si trovano sul lato della luna lontano da Urano, che è anche dove questi composti sono più abbondanti.

Il JWST ha anche raccolto altre prove chimiche di un oceano di acqua liquida nel sottosuolo: l'analisi spettrale ha suggerito la presenza di minerali di carbonite, sali creati quando la roccia incontra e interagisce con l'acqua liquida.