Scoperto da Galileo nel 1670 assieme ad Io, Ganimede e Callisto, Europa è il quarto satellite per dimensioni del gigante gassoso Giove. Grazie ai dati raccolti dalla sonda Galileo, dal telescopio spaziale Hubble e dalle osservazioni a terra, deboli spruzzi d’acqua sono stati osservati fuoriuscire dalla superficie della luna. Non è il primo caso in cui si osserva la presenza di quelli che vengono chiamati pennacchi. Encelado, la luna di Saturno, è infatti caratterizzato da eruzioni simili, che testimoniano la presenza di una forte attività geologica del satellite.

L’importanza dei pennacchi di vapore acqueo

Molti ricercatori sperano nell’effettiva regolarità di queste eruzioni acquose sulla superficie di Europa, ma perché? I pennacchi offrono un facile accesso alla ricchezza inestimabile che potrebbe nascondersi sotto la superficie glaciale del satellite. Grazie alla sonda Galileo, nel 1997, è stato possibile dimostrare l’esistenza di un oceano d’acqua sotto la crosta della luna, a una profondità dai 60 ai 160 km. Insieme a questo oceano, altre tasche d’acqua potrebbero celarsi sotto la superficie. Queste, secondo gli scienziati, sono le sorgenti dei pennacchi osservati nelle scorse missioni.

Un satellite geologicamente attivo

Con geologicamente attivo si intende un pianeta, o in questo caso un satellite, che genera calore al suo interno. Sia Europa che Encelado, nonostante siano ricoperti di ghiaccio, sono in grado di produrre calore. Le influenze gravitazionali dei giganti attorno a cui orbitano e degli altri satelliti nelle vicinanze giocano un ruolo fondamentale. Grazie a questa continua interazione che allunga e flette gli strati solidi del satellite al di sotto della superficie, l’acqua viene mantenuta allo stato liquido.

Questo calore potrebbe permettere la circolazione degli elementi chiave per la vita, come carbonio, ossigeno e idrogeno. La curiosità di comprendere cosa si cela dietro alla crosta ghiacciata di Europa deriva anche dalla teoria dell’esistenza di alcune bocche idrotermali nel sottosuolo. Aree simili sulla Terra hanno ricoperto, e tuttora ricoprono, un ruolo importante nello sviluppo della vita sul pianeta. Ma questo non è l’unico meccanismo a permettere un riciclo simile e che renderebbe il sottosuolo di Encelado un archetipo di mondo abitabile.

La tettonica a placche su un altro corpo celeste

Furono i geologi planetari Simon Kattenhorn e Louise Porckter a teorizzare l’esistenza di una tettonica a placche su Europa. Secondo questo fenomeno, osservato fino ad allora solo sulla Terra, i blocchi che costituiscono lo strato esterno del pianeta si muovono. Lo scontro tra diverse placche può portare alla formazione di diverse strutture, come catene montuose, dorsali oceaniche, fosse abissali etc. Strutture simili a quelle terrestri sono state osservate sulla superficie di Europa, costellata di crepe e creste.

Questo meccanismo sarebbe in grado di spiegare l’estensione superficiale che caratterizza il satellite gioviano, rendendolo un interessante oggetto di studio non solo dal punto di vista geologico. Infatti, i movimenti delle placche contribuiscono a un riciclo di nutrienti derivati dalle radiazioni di Giove, come l’ossigeno, dalla superficie all’oceano sottostante. Con Europa Clipper queste teorie potranno essere testate, analizzando la composizione chimica dei pennacchi o delle tracce che hanno lasciato sulla superficie.

Nonostante le somiglianze con Encelado, Europa è un satellite completamento diverso. Sebbene ci siano diverse prove che suggeriscono la presenza di questi geyser sulla luna gioviana, non c’è ancora nessuna prova schiacciante. Solo la sonda della NASA potrà provare la loro esistenza, ma non è così scontato che riuscirà a rivelarli.

Quali difficoltà incontrerà Europa Clipper?

La missione Europa Clipper, il cui lancio è atteso per il 2024, studierà l’omonimo satellite nel complesso, con lo scopo di determinare la presenza di elementi favorevoli allo sviluppo della vita. Quando nel 2030 l’orbiter raggiungerà Europa, non è detto che sarà in grado di osservare i geyser di vapore acqueo. Come affermato da Lynnae Quick, un membro del team di scienziati che si occupano delle camere di EIS (Europa Imaging System) su Clipper,

“Non è necessario rilevarne uno per il successo della missione!”

La forte gravità che caratterizza Europa rispetto a Encelado potrebbe infatti renderne difficile l’osservazione. Le molecole costituenti questi getti infatti, sono soggette a un’attrazione maggiore rispetto a quella del satellite di Saturno e rimangono molto vicine alla superficie. Inoltre si tratta di eventi sporadici e non è quindi scontato che si lascino fotografare durante i fly-by della sonda con Europa.

Il payload di Europa Clipper

Ogni strumento a bordo della sonda porterà un contributo importante all’identificazione delle condizioni di abitabilità del satellite. In particolare alcuni di essi si concentreranno anche nella ricerca dei getti d’acqua:

• Le camere dell’EIS osserveranno la superficie della luna quando illuminata dalla luce di Giove per identificare i geyser. Studieranno inoltre l’attività geologica del satellite, fotografandone valli e creste;
• Lo spettrografo Europa-UVS cercherà i getti d’acqua in luce ultravioletta, durante il passaggio della luna di fronte a stelle vicine.
• La camera termica E-THEMIS identificherà i punti caldi del pianeta, dovuti alla presenza di acqua vicino alla superficie o dei pennacchi.

Questa missione della NASA potrà davvero compiere un’impresa importante nella ricerca di vita oltre alla Terra. Ma nelle parole di Matthew McKay Hedman, professore presso il Dipartimento di Fisica dell’Università di Idaho, impegnato anche nella missione Europa Clipper, si ritrova quello che è il vero significato della scienza

“Io sospetto che Europa sia attivo e lasci sfuggire del materiale. Ma mi aspetto che, quando capiremo davvero come lo sta facendo, sarà quello che nessuno si aspettava.”

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