Uno dei pochi posti nel nostro Sistema Solare dove potrebbe potenzialmente trovarsi la vita, o in cui le condizioni potrebbero essere adatte a ospitarla in futuro, è la luna gioviana Europa. Già sappiamo, infatti, che sotto la sua crosta ghiacciata ospita un oceano salato di acqua liquida con un fondale roccioso. Tuttavia, non era ancora arrivata nessuna conferma che quell’oceano contenesse sostanze chimiche necessarie alla vita, in particolare carbonio.
Ora, utilizzando gli strumenti del James Webb, gli scienziati hanno identificato per la prima volta l’anidride carbonica in una regione specifica della superficie di Europa. L’analisi indica che il carbonio in essa contenuto probabilmente non è stato trasportato da meteoriti o altre fonti esterne, ma ha avuto origine nell’oceano sotterraneo. E il suo deposito in superficie sarebbe avvenuto di recente.
“La nostra vita è basata sul carbonio” afferma emozionato Geronimo Villanueva del Goddard Space Flight Center, autore principale di uno dei due studi che spiegano questi risultati. “Comprendere la chimica dell’oceano di Europa ci aiuterà a determinare se è ostile alla vita come la conosciamo, o se potrebbe essere un buon posto per la vita”.
On the icy crust of Jupiter’s moon Europa, Webb has discovered carbon dioxide that likely originated in the liquid water ocean below. Understanding the chemistry of this ocean could help determine if it is a good place for life as we know it: https://t.co/tGLrJrVsyl pic.twitter.com/4C4JjZMCBw
— NASA Webb Telescope (@NASAWebb) September 21, 2023
Anidride carbonica su Europa
La regione sulla superficie di Europa in cui l’anidride carbonica sembra più abbondante è chiamata Tara Regio. Si tratta di un’area geologicamente giovane, di terreno riemerso in punti in cui il ghiaccio superficiale è stato distrutto. Qui probabilmente si è verificato uno scambio di materiale tra l’oceano sotterraneo e la superficie.
Precedenti osservazioni del telescopio spaziale Hubble avevano trovato prove della presenza di sale di origine oceanica nella Tara Regio. Ora che il Webb ha trovato del carbonio nella stessa zona, gli scienziati ipotizzano che ciò implichi che il carbonio ha origine nell’oceano sotterraneo.
I due team che hanno analizzato i risultati di Webb hanno identificato l’anidride carbonica a partire dai dati di NIRSpec (Near Infrared Spectrograph). Con la sua modalità IFU (Integral Field Unit), è stato in grado di fornire spettri con una risoluzione di 320×320 chilometri della superficie di Europa, che ha un diametro di circa 3121 km. Ciò ha quindi consentito agli astronomi di capire il luogo preciso di provenienza dell’anidride carbonica rilevata.
Il fatto che questo composto chimico sia presente solo in una data regione sembra indicare che sia stato fornito in un periodo geologicamente recente, perché riemerso in una zona molto giovane.
Come si collegano la superficie e l’oceano sotterraneo?
Il team di Villanueva ha cercato prove di un pennacchio di vapore acqueo che erutta dalla superficie di Europa. Qualcosa di simile a ciò che avviene su Encelado, luna di Saturno, e che permetterebbe al materiale dell’oceano sotterraneo di emergere oltre la crosta superficiale.
Con Hubble erano stati effettuati dei tentativi di rilevamento di pennacchi su Europa nel 2013, 2016 e 2017, ma non sono mai state trovate prove definitive. E i nuovi dati di Webb non mostrano prove della presenza di pennacchi attivi, anche se ciò non esclude che possano comunque esserci. Forse sono variabili, si spostano, si possono vedere solo in determinati momenti.
Le prove osservative della presenza di carbonio su Europa sono comunque un grande passo avanti nello studio della sua potenziale abitabilità e delle caratteristiche di questa misteriosa luna. Il carbonio è un elemento biologicamente essenziale, e certamente i dati ottenuti con Webb saranno utilissimi per preparare nuove ricerche e obbiettivi per la futura missione Europa Clipper della NASA, in partenza nell’ottobre 2024. E anche per la missione JUICE dell’ESA, partita questa primavera e il cui arrivo nel sistema gioviano è previsto tra otto anni.
Gli abstract dei due articoli, pubblicati su Science ieri 21 settembre 2023, sono reperibili qui:
– The distribution of CO2 on Europa indicates an internal source of carbon, S. K. Trumbo, M. E. Brown 2023,
– Endogenous CO2 ice mixture on the surface of Europa and no detection of plume activity, G.L. Villanueva et al. 2023
