Il primo passo da compiere per poter trovare la vita nel Sistema Solare, è trovare acqua allo stato liquido. Ecco perché la Nasa lancerà nel 2024 la sonda Europa Clipper, che esaminerà da vicino la quarta luna di Giove. Attualmente tutte le analisi e osservazioni indicano che sotto la spessa coltre di ghiaccio che riveste Europa ci possa essere acqua salata allo stato liquido. Secondo il modello del “ghiaccio spesso” lo spessore del ghiaccio è approssimativamente di 10-30 km.Gli scienziati credono però che ci siano altre fonti di acqua liquida.

Grazie ai dati raccolti con la sonda Galileo, sembra che ci siano dei giacimenti di acqua anche all’interno della crosta ghiacciata. Attualmente i ricercatori stanno tentando di capire il comportamento di queste masse liquide. I fenomeni come i geyser di vapore acqueo e le eruzioni crio-vulcaniche potrebbero infatti essere originati a partire da questi laghi poco profondi.

“Abbiamo dimostrato che pennacchi o flussi di crio-lava potrebbero significare che ci sono serbatoi di acqua liquida poco profondi, che Europa Clipper sarebbe in grado di rilevare”, ha affermato Elodie Lesage, scienziata presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA e autrice principale della ricerca. “I nostri risultati forniscono nuove informazioni su quanto potrebbe essere profonda l’acqua che sta guidando l’attività di superficie, compresi i geyser”. La vicinanza alla superficie di queste riserve idriche è fondamentale affinché la sonda possa studiarle il meglio possibile.

Depositi diversi a profondità diverse

Le modellizzazioni al computer simulano ciò che gli scienziati potrebbero trovare all’interno del ghiaccio se potessero perforare la superficie di Europa. Secondo i modelli, probabilmente sono presenti due tipologie di serbatoi in base alla profondità a cui sono situati.

• Da 4 a 8 chilometri di profondità, dove il ghiaccio è più freddo e più fragile si trovano giacimenti di acqua larghi e piatti. Il ghiaccio alla base di questi depositi non consente l’espansione e quando le sacche d’acqua si espandono, potrebbero rompere il ghiaccio al di sopra e innescare le eruzioni.
• I bacini idrici situati a più di 8 chilometri sotto la crosta si comporterebbero invece in maniera differente. L’acqua che si espande spingerebbe contro il ghiaccio più caldo che la circonda. Quel ghiaccio è abbastanza morbido da fungere da cuscino, assorbendo la pressione piuttosto che scoppiare. Queste sacche d’acqua hanno probabilmente una forma sferica, plasmata dalle continue contrazioni ed espansioni dell’acqua.

Il vapore acqueo che viene emesso dai Geyser arriva fino a 200km di altitudine, formati da acqua che fuoriesce dal sottosuolo ad una velocità di 2500 km/h. C’è inoltre un’altra luna nel Sistema Solare su cui sono presenti pennacchi di vapore acqueo ed è Encelado. Tuttavia, mentre il tasso di eruzione stimato su Europa è di circa 7000 kg/s, nei pennacchi di Encelado arriva a “solo” 200 kg/s.

La missione di Europa Clipper

La sonda studierà il satellite Europa grazie ad una serie di fly-by durante la sua orbita intorno a Giove, con un lancio è previsto per il 2024. Il carico sarà costituito da 9 strumenti scientifici per una massa complessiva di oltre 6000 kg. Nonostante la sonda sarà in grado di rilevare e studiare i pennacchi di vapore, l’Europa Clipper non potrà analizzare la crosta in profondità.

Tra gli strumenti previsti quello dedicato alla ricerca di sacche d’acqua sotterranee è il REASON, Radar for Europa Assessment and Sounding: Ocean to Near-surface. Si tratta di un radar a doppia frequenza in grado di penetrare nel ghiaccio. È stato progettato per caratterizzare e sondare la crosta ghiacciata di Europa, rivelando la struttura nascosta del guscio di ghiaccio della luna e le sue potenziali sacche di acqua interne.

“Il nuovo lavoro mostra che le riserve idriche nel sottosuolo potrebbero essere instabili se le sollecitazioni superano la forza di contenimento del ghiaccio. Ciò potrebbe originare i pennacchi che salgono sopra la superficie”, ha affermato Don Blankenship, dell’Istituto di geofisica dell’Università del Texas, che guida il team di strumenti radar. Se questa teoria sarà confermata REASON potrebbe essere in grado di vedere le sacche di acqua in corrispondenza dei Geyser.

Europa Clipper porterà con sé altri strumenti che potranno testare le teorie della nuova ricerca. L’EIS, Europa Imaging System, sarà in grado di realizzare immagini a colori e ad alta risoluzione di Europa. E-THEMIS, Europa-Thermal Emission Imaging System fornirà fotografie multi-spettrali ad alta risoluzione, nel medio e lungo infrarosso. Questo strumento aiuterà a rilevare siti attivi come, per esempio, sfiati eruttanti e geyser.

Se i pennacchi sono in eruzione, potrebbero essere osservabili dal MISE Mapping Imaging Spectrometer for Europa. Lo strumento fotograferà nella banda dell’infrarosso vicino per sondare la composizione superficiale di Europa, identificando e mappando la distribuzione di composti organici, sali, idracidi, ghiaccio. Questi e altri componenti potrebbero determinare l’abitabilità dell’oceano del satellite.

Missioni come Europa Clipper contribuiscono allo studio degli ambienti che potrebbero ospitare la vita come la conosciamo. Questa un’esplorazione dettagliata di Europa servirà a comprendere se il suo oceano sotterraneo ha la capacità di sostenere la vita.

Cliccando qui è possibile seguire in diretta le fasi di assemblaggio della sonda Europa Clipper direttamente dalla clean room del NASA JPL.

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