Il 29 settembre 2022, la sonda Juno della NASA in orbita attorno a Giove ha effettuato il suo sorvolo più ravvicinato della luna Europa, arrivando a soli 355 km dalla sua superficie ghiacciata.

Durante questo sorvolo, la camera JunoCam della sonda ha scattato le prime immagini ad alta risoluzione di Europa dall’ultimo sorvolo di Galileo nel 2000. Queste immagini mostrano alcune caratteristiche molto peculiari della crosta della luna gioviana, ricoperta di ghiaccio, e hanno permesso di analizzare le differenze morfologiche e topografiche rispetto agli scatti di Galileo di 24 anni fa.

Inoltre, un’immagine in bianco e nero ottenuta con la Stellar Reference Unit (SRU) della missione rivela segni di creste, macchie e di una frattura del guscio di ghiaccio dove il materiale sottostante potrebbe essere emerso in superficie di recente, che gli scienziati hanno soprannominato “ornitorinco” per via della sua forma.

Gli scatti della camera di Juno

Le immagini di Europa ottenute dalla JunoCam mostrano alcune differenze rispetto alle osservazioni della missione Galileo nel 2000, grazie all’aumento della risoluzione spaziale che ha consentito di raggiungere un maggior livello di dettaglio. Grazie a ciò, gli scienziati hanno potuto identificare ulteriormente le caratteristiche morfologiche della superficie ghiacciata di Europa.

Anche il cambiamento delle condizioni di illuminazione ha svolto un ruolo cruciale. In particolare dove l’immagine della JunoCam è vicina al terminatore, il terreno ripreso appare significativamente diverso. Un angolo di incidenza della radiazione elevato evidenzia la struttura e la topografia sopra le differenze apparenti di luminosità superficiale.

Confronti accurati delle immagini della JunoCam con le immagini sovrapposte di Galileo non mostrano cambiamenti superficiali dovuti a depositi di pennacchi o attività geologica in corso su intervalli di tempo di 23-26 anni, anche se le immagini non sono ben abbinate in risoluzione, geometria di visualizzazione e lunghezza d’onda. Non sono comunque state rilevate eruzioni attive.

La JunoCam ha acquisito diverse immagini vicino all’equatore della Luna. Analizzando i dati, i ricercatori hanno scoperto che, insieme ai blocchi di ghiaccio, ai muri, alle scarpate, alle creste e agli avvallamenti previsti, la fotocamera ha catturato anche depressioni con pareti ripide distribuite irregolarmente, larghe da 20 a 50 chilometri. Assomigliano a grandi fosse precedentemente trovate nelle foto di altre aree su Europa.

Infine, quello che una volta si pensava fosse un cratere da impatto largo 13 miglia, uno dei pochi crateri da impatto documentati in Europa e chiamato cratere Gwern, si è rivelato nei dati di JunoCam essere una serie di creste intersecanti che creavano un’ombra ovale, quindi il numero di crateri documentati più grandi di 1 km su Europa è passato da 41 a 40.

Creste, macchie e un ornitorinco

Tutte le immagini di Europa ottenute dalla JunoCam sono ad alta risoluzione, ma l’immagine proveniente della SRU in bianco e nero offre il maggior numero di dettagli. Progettato per rilevare stelle fioche per scopi di navigazione, SRU è sensibile alla scarsa illuminazione. Per evitare un’eccessiva illuminazione nell’immagine, il team ha quindi utilizzato questa fotocamera per riprendere il lato notturno di Europa mentre era illuminato dalla luce solare diffusa da Giove.

Questo approccio innovativo all’imaging ha messo in risalto complesse caratteristiche superficiali, rivelando intricate reti di creste trasversali e macchie scure derivanti da potenziali pennacchi di vapore acqueo. E poi “l’ornitorinco”, una strana caratteristica morfologica che copre un’area di 37 chilometri per 67 chilometri.

Caratterizzato da un terreno caotico con collinette, creste prominenti e materiale bruno-rossastro scuro, l’ornitorinco è l’elemento più giovane di questa zona. Il suo “busto” settentrionale e il “becco” meridionale, collegati da una formazione a “collo” fratturato, interrompono il terreno circostante con una cresta  contenente numerosi blocchi di ghiaccio larghi da 1 a 7 chilometri. Le formazioni di creste collassano nella caratteristica ai bordi dell’ornitorinco.

Verso le missioni del futuro

Per il team di Juno, queste formazioni supportano l’idea che il guscio di ghiaccio di Europa potrebbe cedere in luoghi dove sotto la superficie sono presenti sacche di acqua salata proveniente dall’oceano sotterraneo. Circa 50 chilometri a nord dell’ornitorinco, si trova una serie di doppie creste fiancheggiate da macchie scure simili a caratteristiche trovate altrove su Europa che gli scienziati hanno ipotizzato essere depositi di pennacchi criovulcanici.

Heidi Becker, co-PI della SRU presso il JPL, ha affermato: “Queste caratteristiche suggeriscono un’attuale attività superficiale e la presenza di acqua liquida nel sottosuolo di Europa”. Ha anche aggiunto che immagini come quella della SRU possono essere una base per i futuri studi della missione JUICE dell’ESA, già in viaggio verso Giove, e di Europa Clipper della NASA, in partenza il prossimo ottobre.

Juno, intanto, eseguito il suo 61esimo sorvolo ravvicinato di Giove il 12 maggio 2024. Il 62esimo sorvolo del gigante gassoso, previsto per il 13 giugno, include un sorvolo ravvicinato di Giove ad un’altitudine di circa 29 300 chilometri.

I risultati e le immagini ottenute con la JunoCam sono stati pubblicati sul Planetary Science Journal (qui). I risultati di SRU sulla rivista JGR Planets (qui).