La luna Europa di Giove è stata oggetto di fascino sin da quando Pioneer 10 e 11 e Voyager 1 e 2 le missioni passarono attraverso il sistema negli anni '70. Mentre la luna non ha un'atmosfera praticabile ed è bombardata da intense radiazioni dal potente campo magnetico di Giove, gli scienziati ritengono che uno dei luoghi più probabili per trovare la vita oltre la Terra esista sotto la sua superficie ghiacciata.
Non c'è da stupirsi quindi perché sono in programma più missioni per studiare da vicino questa luna. Tuttavia, se e quando tali missioni raggiungeranno l'Europa nel prossimo decennio, dovranno fare i conti con alcune caratteristiche di superficie taglienti che potrebbero rendere difficile l'atterraggio. Tale è la conclusione di un nuovo studio condotto da ricercatori della Gran Bretagna, degli Stati Uniti e del Centro ricerche Ames della NASA, che indica che la superficie di Europa è coperta da un terreno a pale.
Secondo lo studio, che è stato recentemente pubblicato dalla rivista scientifica Nature Geosciences, la superficie di Europa è probabilmente coperta da punte di ghiaccio che misurano 15 metri (49 piedi) di altezza. Lo studio è stato condotto da Daniel Hobley, docente e ricercatore presso la School of Earth & Ocean Sciences dell'Università di Cardiff.
Queste caratteristiche, note come penitentes, sono punte alte e affilate fatte di neve e ghiaccio che si formano attraverso la sublimazione - il processo in cui i rapidi cambiamenti di temperatura fanno sì che l'acqua passi da un vapore a un solido (e viceversa) senza trasformarsi in un liquido stato in mezzo. Sulla Terra, i penitenti crescono tra 1 e 5 metri (3,3 e 16,4 piedi) di altezza, ma esistono solo in regioni equatoriali di alta quota come le Ande.
Su Europa, il processo è simile, ma le condizioni sono molto più ideali per le penitentes per formarsi in modo più uniforme sulla sua superficie. Oltre ad avere una superficie composta in gran parte da ghiaccio d'acqua, la luna è bloccata in modo ordinato nella sua rotazione con Giove. C'è anche una variazione molto piccola nell'angolo in cui il sole splende sulla superficie, il che rende le condizioni perfette per sublimare il ghiaccio senza sciogliersi.
Il Nuovi orizzonti La missione ha anche ottenuto dati durante il suo sorvolo di Plutone che indicavano come queste stesse caratteristiche si formassero sulla sua superficie, specialmente attorno alle altitudini più elevate vicino al suo equatore. A causa del lungo periodo orbitale di Plutone (248 anni o 90.560 giorni terrestri), questo processo richiede eoni, comporta la sublimazione del ghiaccio di metano e provoca penitenti che sono alti circa 500 m (1640 piedi) e sono distanziati di circa 3-5 km ( 2-4 mi) a parte.
Nel loro studio, i ricercatori hanno utilizzato dati osservativi provenienti da radar terrestri e osservazioni termiche provenienti da Galileo missione per calcolare i tassi di sublimazione in vari punti sulla superficie di Europa, quindi utilizzarlo per stimare le dimensioni e la distribuzione dei penitenti. Secondo i loro risultati, il team ha concluso che i penitenti potrebbero potenzialmente crescere fino a 15 m (49 piedi) con una distanza di circa 7,5 m (24,6 piedi) tra ciascuno.
Furono anche dedotti che i penitenti sarebbero stati più comuni attorno all'equatore di Europa che, come sostengono nel loro studio, spiegherebbe alcune delle osservazioni fatte in passato:
"Questa interpretazione può spiegare anomalie del radar osservate intorno all'equatore di Europa. Penitentes potrebbe anche spiegare ridotte inerzie termiche e rapporti di polarizzazione circolare positivi nella luce riflessa proveniente dalla regione equatoriale di Europa ".
Questa potrebbe essere una brutta notizia per le missioni che sono pianificate per esplorare l'Europa per potenziali segni di vita nel prossimo decennio. Questi includono la NASA Europa Clipper (impostato per il lancio tra il 2022 e il 2025) e Europa Lander missioni (2024) e dell'Agenzia spaziale europea Giove Icy Moon Explorer (JUICE) - il cui lancio è previsto per giugno 2022.
Considerando che entrambi Europa Clipper e SUCCO condurrà flybys del pianeta per determinare la presenza di biomarcatori, il Europa Lander atterrerà direttamente sulla superficie della luna per raccogliere informazioni sull'ambiente sotterraneo di Europa. Ciò consentirebbe agli scienziati di determinare quanto è spesso il ghiaccio superficiale della luna, e forse se esistono laghi sotterranei e dove si trovano.
Uno degli obiettivi più popolari per l'esplorazione è la regione meridionale dell'Europa, dove sono stati rilevati pennacchi d'acqua Telescopio spaziale Hubble e altre missioni. Mentre i penitenti potrebbero essere meno comuni qui e potrebbero non raggiungere le stesse altezze che fanno attorno all'equatore, la presenza di tali caratteristiche potrebbe rendere molto difficile una missione atterrata.
Come indicato da Hobley, questo rende l'Europa un vero paradosso quando si tratta della possibilità di esplorazioni nel prossimo futuro. "Le condizioni uniche di Europa presentano sia eccitanti possibilità esplorative che un pericolo potenzialmente pericoloso", ha affermato.
Non sta certo esagerando. Questa informazione è sulla scia di un altro recente studio che ha indicato che Europa e altri mondi ghiacciati (come Encelado) potrebbero essere troppo morbidi per atterrare. Dopo aver condotto una ricerca che cercava di affrontare il comportamento di polarizzazione negativa ad angoli di fase bassi di corpi ghiacciati, il team dietro questo studio ha concluso che Europa ed Encelado hanno superfici a bassa densità in cui una missione atterrata probabilmente affonderebbe.
Tuttavia, con ulteriori precauzioni e pianificazione, si potrebbe ancora escogitare una missione adeguata in grado di accertare se lo scaffale ghiacciato di Europa abbia o meno biomarcatori sulla sua superficie, oltre a saperne di più sul suo ambiente interno. E nel frattempo, le missioni orbitanti sono ancora in grado di imparare molto su questo affascinante mondo.
Jeff Moore - un coautore dello studio - ha osservato che l'imminente missione Europa Clipper della NASA potrebbe osservare direttamente i penitentes con la sua fotocamera ad alta risoluzione e misurare altre proprietà di queste caratteristiche con gli altri strumenti del veicolo spaziale. Oltre ad essere un geologo planetario presso il centro di ricerca Ames della NASA, il Dr. Moore è anche un co-investigatore della missione Europa Clipper.
Per decenni, gli scienziati della NASA e altre agenzie spaziali hanno atteso con impazienza il giorno in cui una missione in Europa sarebbe stata finalmente possibile. A questo punto, è poco probabile che dissuadano tali sforzi. Né radiazioni, né punte, né ghiaccio molle sembrano essere sufficienti per impedirci di esplorare una delle fonti di vita più probabili oltre la Terra!
