Negli anni '70, il sistema di Giove fu esplorato da una serie di missioni robotiche, a partire dal Pioneer 10 e 11 missioni nel 1972/73 e il Voyager 1 e2 missioni nel 1979. Oltre ad altri obiettivi scientifici, queste missioni hanno anche catturato immagini delle caratteristiche di superficie ghiacciata di Europa, che hanno dato origine alla teoria secondo cui la luna aveva un oceano interno che poteva eventualmente ospitare la vita.
Da allora, gli astronomi hanno anche trovato indicazioni che ci sono scambi regolari tra questo oceano interno e la superficie, che include la prova dell'attività pennacchio catturata dal Telescopio spaziale Hubble. E recentemente, un team di scienziati della NASA ha studiato le strane caratteristiche sulla superficie di Europa per creare modelli che mostrano come l'oceano interno scambia materiale con la superficie nel tempo.
Lo studio, che è apparso di recente nel Lettere di ricerca geofisica sotto il titolo "Band Formation e Ocean-Surface Interaction on Europa and Ganymede", è stato condotto da Samuel M. Howell e Robert T. Pappalardo - due ricercatori del Jet Propulsion Laboratory della NASA. Per il loro studio, il team ha esaminato sia Ganimede che Europa per vedere cosa indicavano le caratteristiche della superficie lunare su come sono cambiate nel tempo.
Utilizzando gli stessi modelli numerici bidimensionali utilizzati dagli scienziati per risolvere i misteri del movimento nella crosta terrestre, il team si è concentrato sulle caratteristiche lineari note come "bande" e "corsie di scanalatura" su Europa e Ganimede. Si sospetta da tempo che le caratteristiche siano di natura tettonica, dove depositi freschi di acqua dell'oceano sono saliti in superficie e si sono congelati su strati precedentemente depositati.
Tuttavia, la connessione tra questi processi di formazione di bande e gli scambi tra l'oceano e la superficie è rimasta finora sfuggente. Per ovviare a questo, il team ha utilizzato i loro modelli numerici 2D per simulare guasti e convezione delle calotte di ghiaccio. Le loro simulazioni hanno anche prodotto una bella animazione che ha seguito il movimento del materiale oceanico "fossile", che sale dalle profondità, si congela nella base di la superficie ghiacciata e la deforma nel tempo.
Mentre lo strato bianco nella parte superiore è la crosta superficiale di Europa, la fascia colorata nel mezzo (arancione e giallo) rappresenta le sezioni più forti della calotta glaciale. Nel tempo, le interazioni gravitazionali con Giove causano la deformazione del guscio di ghiaccio, separando lo strato superiore di ghiaccio e creando guasti nel ghiaccio superiore. Nella parte inferiore si trova il ghiaccio più morbido (verde acqua e blu), che inizia a sfaldarsi mentre gli strati superiori si staccano.
Questo fa sì che l'acqua dell'oceano interno di Europa, che è in contatto con gli strati inferiori più morbidi della conchiglia ghiacciata (rappresentata da punti bianchi), si mescoli con il ghiaccio e venga lentamente trasportata in superficie. Come spiegano nel loro articolo, il processo in cui questo materiale "fossile" dell'oceano viene intrappolato nella calotta di ghiaccio di Europa e lentamente sale in superficie può richiedere centinaia di migliaia di anni o più.
Come affermano nel loro studio:
“Scopriamo che tipi di bande distinte si formano in uno spettro di terreni estensivi correlati alla forza della litosfera, governata dallo spessore e dalla coesione della litosfera. Inoltre, scopriamo che bande lisce formate nella debole litosfera promuovono l'esposizione del materiale oceanico fossile in superficie. "
A questo proposito, una volta che questo materiale fossile raggiunge la superficie, agisce come una sorta di documentazione geologica, mostrando come l'oceano era milioni di anni fa e non come è oggi. Questo è certamente significativo quando si tratta di future missioni in Europa, come quelle della NASA Europa Clipper missione. Questo veicolo spaziale, che dovrebbe essere lanciato nel 2020, sarà il primo a studiare esclusivamente Europa.
Oltre a studiare la composizione della superficie di Europa (che ci dirà di più sulla composizione dell'oceano), la navicella spaziale studierà le caratteristiche della superficie per i segni dell'attuale attività geologica. Inoltre, la missione intende cercare composti chiave nel ghiaccio superficiale che indichino la possibile presenza di vita nell'interno (cioè le biosignature).
Se ciò che questo ultimo studio indica è vero, allora il ghiaccio e i composti che Europa Clipper esaminerà saranno essenzialmente "fossili" di centinaia di migliaia o addirittura milioni di anni fa. In breve, tutti i biomarcatori rilevati dall'astronave - cioè i segni di potenziale vita - saranno essenzialmente datati. Tuttavia, ciò non deve dissuaderci dall'inviare missioni in Europa, poiché anche l'evidenza della vita passata sarebbe rivoluzionaria e una buona indicazione che la vita esiste ancora oggi.
Semmai, è il caso di un lander che può esplorare i pennacchi di Europa, o forse anche un sottomarino Europa (cryobot), tanto più necessario! Se c'è vita sotto la superficie ghiacciata di Europa, siamo determinati a trovarla, a condizione che non la contaminiamo nel processo!
