Alcune missioni davvero interessanti e ambiziose sono state proposte dalla NASA e da altre agenzie spaziali per i prossimi decenni. Di questi, forse i più ambiziosi includono missioni per esplorare i "mondi oceanici" del sistema solare. All'interno di questi corpi, che includono la luna di Giove Europa e la luna di Saturno Encelado, gli scienziati hanno teorizzato che la vita potrebbe esistere negli oceani interni di acqua calda.
Entro il 2020 e il 2030, si prevede che le missioni robotiche raggiungeranno questi mondi e si poseranno su di essi, campionando il ghiaccio ed esplorando i loro pennacchi per segni di biomarcatori. Ma secondo un nuovo studio condotto da un team internazionale di scienziati, le superfici di queste lune potrebbero avere superfici a densità estremamente bassa. In altre parole, il ghiaccio superficiale di Europa ed Encelado potrebbe essere troppo morbido per atterrare.
Lo studio, intitolato "Simulazioni di laboratorio di superfici planetarie: comprensione delle proprietà fisiche della regolite da osservazioni fotopolarimetriche remote", è stato recentemente pubblicato sulla rivista scientifica Icaro. Lo studio è stato condotto da Robert M.Nelson, Senior Scientist presso il Planetary Science Institute (PSI) e ha incluso membri del Jet Propulsion Laboratory della NASA, del California Polytechnic State University di Pomona e di diverse università.
Per motivi di studio, il team ha cercato di spiegare l'insolito comportamento di polarizzazione negativa ad angoli di fase bassi che è stato osservato per decenni quando si studiavano corpi privi di atmosfera. Si ritiene che questo comportamento di polarizzazione sia il risultato di particelle luminose a grana estremamente fine. Per simulare queste superfici, il team ha utilizzato tredici campioni di polvere di ossido di alluminio (Al²O³).
L'ossido di alluminio è considerato un analogo eccellente per la regolite presente su corpi di sistema solare senz'aria ad alto contenuto di aldebo (ASSB), che includono Europa ed Encedalus e asteroidi eucritici come 44 Nysa e 64 Angelina. Il team ha quindi sottoposto questi campioni a esami fotopolarimetrici utilizzando il fotopolarimetro goniometrico sul monte. San Antonio College.
Ciò che hanno scoperto è che i grani luminosi che compongono le superfici di Europa ed Encelado misurano circa una frazione di un micron e hanno uno spazio vuoto di circa il 95%. Ciò corrisponde a materiale meno denso della neve appena caduta, che sembrerebbe indicare che queste luna hanno superfici molto morbide. Naturalmente, ciò non è di buon auspicio per le missioni che tenterebbero di calare sulla superficie di Europa o Encelado.
Ma come Nelson ha spiegato nel comunicato stampa del PSI, questa non è necessariamente una cattiva notizia e tali timori sono stati sollevati prima:
“Naturalmente, prima dell'atterraggio della navicella spaziale robotica Luna 2 nel 1959, c'era il timore che la Luna potesse essere coperta da polvere a bassa densità in cui qualsiasi futuro astronauta potesse affondare. Tuttavia, dobbiamo tenere presente che le osservazioni a distanza di lunghezza d'onda visibile di oggetti come Europa stanno solo sondando i micron più esterni della superficie. "
Quindi, sebbene Europa ed Encelado possano avere superfici con uno strato di particelle di ghiaccio a bassa densità, non esclude che i loro gusci esterni siano solidi. Alla fine, i lander potrebbero essere costretti a lottare con nient'altro che un sottile strato di neve quando si stabiliscono su questi mondi. Inoltre, se queste particelle sono il risultato dell'attività del pennacchio o dell'azione tra l'interno e la superficie, potrebbero contenere gli stessi biomarcatori che le sonde stanno cercando.
Naturalmente, sono necessari ulteriori studi prima che qualsiasi lander robotico venga inviato a corpi come Europa ed Encelado. Nei prossimi anni, il James Webb Space Telescope condurrà studi su queste e altre lune durante i suoi primi cinque mesi di servizio. Ciò includerà la produzione di mappe delle Lune Galilee, la rivelazione di cose sulla loro struttura termica e atmosferica e la ricerca sulla loro superficie di segni di pennacchi.
I dati che JWST ottiene con la sua suite avanzata di strumenti spettroscopici e nel vicino infrarosso forniranno anche ulteriori vincoli alle loro condizioni di superficie. E con altre missioni come quella proposta dall'ESA Europa Clipper conducendo flybys di queste lune, non c'è carenza di ciò che possiamo imparare da loro.
Oltre ad essere significativi per qualsiasi missione futura presso gli ASSB, è probabile che i risultati di questo studio siano utili anche nel campo della geoingegneria terrestre. In sostanza, gli scienziati hanno suggerito che il cambiamento climatico antropogenico potrebbe essere mitigato introducendo ossido di alluminio nell'atmosfera, compensando così le radiazioni assorbite dalle emissioni di gas serra nell'atmosfera superiore. Esaminando le proprietà di questi cereali, questo studio potrebbe aiutare a informare i futuri tentativi di mitigare i cambiamenti climatici.
Questo studio è stato reso possibile grazie in parte a un contratto fornito dal Jet Propulsion Laboratory della NASA al PSI. Questo contratto è stato emesso a supporto del team di strumenti della NASA Cassini Saturn Orbiter Visual and Infrared Mapping Spectrometer.
