La scorsa settimana, martedì 20 settembre, la NASA ha annunciato di aver fatto alcune scoperte interessanti sulla Europa gelida della luna di Giove. Questi erano basati su immagini tratte dal telescopio spaziale Hubble, i cui dettagli sarebbero stati pubblicati la settimana successiva. Inutile dire che da allora la comunità scientifica e il pubblico in generale hanno atteso con fiato sospeso.
Precedentemente oggi (26 settembre) la NASA ha posto fine all'attesa e ha annunciato i risultati di Hubble durante una conferenza della NASA Live. Secondo il pannello della NASA, che era composto da membri del gruppo di ricerca, quest'ultima missione di osservazione di Europa ha rivelato prove di pennacchi di acqua salata che emanano dalla superficie di Europa. Se fosse vero, ciò significherebbe che l'oceano sotterraneo della luna sarebbe più accessibile di quanto si pensasse.
Utilizzando lo strumento HIS di Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS), il team ha condotto osservazioni di Giove ed Europa nello spettro ultravioletto nel corso di 15 mesi. Durante quel periodo, Europa passò davanti a Giove (occultando il gigante gassoso) in 10 diverse occasioni.
E in tre di queste occasioni, il team ha visto ciò che sembrava essere pennacchi d'acqua che esplodevano dalla superficie. Si stima che questi pennacchi raggiungano fino a 200 km (125 miglia) dalla regione meridionale dell'Europa prima di (presumibilmente) piovere sulla superficie, depositando ghiaccio d'acqua e materiale dall'interno.
Lo scopo dell'osservazione era di esaminare la possibile atmosfera estesa di Europa (alias esosfera). Il metodo impiegato dal team era simile a quello utilizzato per rilevare le atmosfere attorno ai pianeti extra-solari. Come ha spiegato William Sparks dello Space Telescope Science Institute (STScI) a Baltimora (e il caposquadra), in un comunicato stampa della NASA:
“L'atmosfera di un pianeta extrasolare blocca parte della luce stellare che sta dietro. Se c'è un'atmosfera sottile intorno a Europa, ha il potenziale per bloccare parte della luce di Giove, e potremmo vederla come una silhouette. E così stavamo cercando caratteristiche di assorbimento attorno all'arto di Europa mentre transitava sulla faccia liscia di Giove. ”
Quando hanno guardato Europa usando questa stessa tecnica, hanno notato che piccole macchie sulla superficie erano scure, indicando l'assorbimento della luce UV. Ciò corrispondeva al precedente lavoro svolto da Lorenz Roth (del Southwest Research Institute) e dal suo team di ricercatori nel 2012. In quel momento, hanno rilevato prove di vapore acqueo proveniente dalla regione polare meridionale dell'Europa.
Come indicato in un documento che illustrava dettagliatamente i loro risultati - intitolato "Vapore acqueo transitorio al Polo Sud dell'Europa", il team di Roth si è anche basato su osservazioni UV fatte usando il telescopio Hubble. Notando una quantità statisticamente coincidente di emissioni di idrogeno e ossigeno, hanno concluso che questo era il risultato del vapore acqueo espulso che veniva separato dalla radiazione di Giove (un processo noto come radiolisi).
Sebbene i loro metodi differissero, Sparks e il suo gruppo di ricerca trovarono anche prove di questi pennacchi d'acqua apparenti, e nello stesso posto non meno. Sulla base delle ultime informazioni dello STIS, la maggior parte dei pennacchi apparenti si trova nella regione polare meridionale della luna, mentre un altro sembra essere situato nella regione equatoriale.
"Quando calcoliamo in modo completamente diverso la quantità di materiale che sarebbe necessario per creare queste caratteristiche di assorbimento, è abbastanza simile a ciò che Roth e il suo team hanno scoperto", ha detto Sparks. “Le stime per la massa sono simili, le stime per l'altezza dei pennacchi sono simili. La latitudine di due dei candidati pennacchio che vediamo corrisponde al loro lavoro precedente. "
Un'altra conclusione interessante che ne deriva e lo studio del 2012 è la probabilità che questi pennacchi d'acqua siano intermittenti. Fondamentalmente, Europa è un mondo bloccato, il che significa che lo stesso lato ci viene sempre presentato quando transita su Giove. Questo occus una volta ogni 3,5 giorni, offrendo così agli astronomi e agli scienziati planetari molte opportunità di osservazione.
Ma il fatto che alcuni pennacchi siano stati osservati in alcuni punti e non in altri sembrerebbe indicare che sono periodici. Inoltre, il team di Roth ha tentato di individuare uno dei pennacchi osservati da Sparks e dai suoi colleghi una settimana dopo averlo segnalato. Tuttavia, non sono stati in grado di individuare questa presunta fonte d'acqua. Come tale, sembrerebbe che i pennacchi, se esistono, hanno vita breve.
Questi risultati sono immensamente significativi per due motivi. Da un lato, sono ulteriori prove dell'esistenza di un oceano salino di acqua calda sotto la superficie ghiacciata di Europa. Dall'altro, indicano che qualsiasi futura missione in Europa sarebbe in grado di accedere a questo oceano di acqua salata con maggiore facilità.
Da allora il Galileo la navicella spaziale ha condotto un sorvolo della luna gioviana, gli scienziati hanno creduto che un oceano interno si trovasse sotto la superficie ghiacciata di Europa - uno che ha tra due e tre volte più acqua di tutti gli oceani della Terra messi insieme. Tuttavia, le stime dello spessore del ghiaccio variano da 10 a 30 km (6–19 mi) di spessore - con uno strato duttile di "ghiaccio caldo" che aumenta lo spessore totale fino a 100 km (60 mi).
Sapere che l'acqua raggiunge periodicamente la superficie attraverso fessure nel ghiaccio significherebbe che qualsiasi missione futura (che probabilmente includerebbe un sottomarino) non dovrebbe perforare così in profondità. E considerando che l'oceano interno di Europa è considerato una delle nostre migliori scommesse per trovare vita extra-terrestre, sapere che l'oceano è accessibile è sicuramente una notizia eccitante.
E la notizia sta sicuramente causando la sua giusta dose di eccitazione per le persone che stanno attualmente sviluppando la proposta Mission of Europa della NASA, che dovrebbe essere lanciata negli anni '20. Come ha detto alla Space Magazine via e-mail la dott.ssa Cynthia B. Phillips, scienziata dello staff e responsabile delle comunicazioni scientifiche per il progetto Europa:
“Questa nuova scoperta, utilizzando i dati del telescopio spaziale Hubble, è un punto dati affascinante che aiuta a sostenere l'idea che oggi ci siano pennacchi attivi su Europa. Pur non essendo una conferma assoluta, il nuovo Sparks et al. risultato, in combinazione con precedenti osservazioni di Roth et al. (usando anche l'HST ma con una tecnica diversa), è coerente con la presenza di pennacchi intermittenti che espellono il vapore acqueo dall'emisfero australe dell'Europa. Tali osservazioni sono difficili da eseguire dalla Terra, tuttavia, anche con Hubble, e quindi questi risultati rimangono inconcludenti.
“Confermare la presenza o l'assenza di pennacchi su Europa, nonché indagare su molti altri misteri di questo gelido mondo oceanico, richiederà un veicolo spaziale dedicato nel sistema di Giove. La NASA attualmente prevede di inviare una navicella spaziale multi-flyby a Europa, che farebbe molti passaggi ravvicinati da Europa nel prossimo decennio. La potente suite di strumenti scientifici del veicolo spaziale sarà in grado di studiare la superficie e il sottosuolo di Europa con dettagli senza precedenti e, se esistono pennacchi, sarà in grado di osservarli direttamente e persino di misurarne potenzialmente la composizione. Fino a quando la navicella spaziale Europa sarà a posto, tuttavia, le osservazioni basate sulla Terra come i nuovi risultati del telescopio spaziale Hubble rimarranno la nostra migliore tecnica per osservare la misteriosa luna di Giove ".
Naturalmente, Sparks era chiaro che queste ultime informazioni non erano del tutto conclusive. Mentre ritiene che i risultati siano statisticamente significativi e che non vi siano indicazioni di artefatti nei dati, ha anche sottolineato che le osservazioni condotte nella lunghezza d'onda UV sono difficili. Pertanto, sono necessarie ulteriori prove prima di poter dire definitivamente qualsiasi cosa.
In futuro, si spera che l'osservazione futura contribuirà a confermare l'esistenza di pennacchi d'acqua e come questi possano aver contribuito a creare il "terreno del caos" di Europa. Le missioni future, come James Webb Space Telescope della NASA (previsto per il lancio nel 2018) potrebbero aiutare a confermare l'attività del pennacchio osservando la luna a lunghezze d'onda infrarosse.
Come ha affermato Paul Hertz, direttore della divisione di astrofisica presso la sede della NASA a Washington:
"Le capacità uniche di Hubble le hanno permesso di catturare questi pennacchi, dimostrando ancora una volta la capacità di Hubble di fare osservazioni che non è mai stato progettato per fare. Questa osservazione apre un mondo di possibilità e attendiamo con impazienza missioni future - come il James Webb Space Telescope - per dare seguito a questa emozionante scoperta. "
Altri membri del team includono Britney Schmidt, assistente professore alla School of Earth e Atmospher Sciences del Georgia Institute of Technology di Atlanta; e Jennifer Wiseman, scienziata senior del progetto Hubble presso il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland. Il loro lavoro sarà pubblicato nel numero del 29 settembre del Diario astrofisico.
E assicurati di goderti questo video della NASA su questa eccitante scoperta:
