Ciò che è stato a lungo sospettato è stato ora confermato: Europa, la luna di Giove, ha acqua. Come abbiamo imparato di più sul sistema solare esterno negli ultimi anni, Europa è diventata un obiettivo prioritario nella ricerca della vita. Con questa scoperta, la NASA ha appena dipinto un grande occhio di bue rosso sulla più piccola luna galileiana di Giove.
"Anche se gli scienziati non hanno ancora rilevato direttamente l'acqua liquida, abbiamo trovato la prossima cosa migliore: l'acqua sotto forma di vapore".
Lucas Paganini, scienziato planetario della NASA, responsabile della ricerca.
Prima di questa scoperta, gli scienziati avevano già alcune prove del fatto che Europa ha il potenziale per ospitare la vita. La luna ha la superficie più liscia di qualsiasi oggetto nel Sistema Solare, il che ha portato gli scienziati a ipotizzare che avesse acqua liquida in un oceano sotterraneo, tenuto al di sopra del gelo dalla flessione delle maree di Giove. Quella flessione delle maree non solo mantiene l'acqua in forma liquida, ma crea un movimento della lastra di ghiaccio simile alle placche tettoniche sulla Terra, secondo l'ipotesi.
Altre prove arrivarono dallo studio delle macchie marroni sulla superficie di Europa. Gli scienziati hanno ipotizzato che quelle siano sostanze chimiche provenienti dall'oceano sotterraneo che si sono fatte strada verso la superficie. Ciò dimostra che il fondo marino potrebbe interagire con la superficie, una considerazione importante quando si pensa all'abitabilità.
La scoperta di pennacchi liquidi ha aumentato il livello di eccitazione per la potenziale abitabilità di Europa.
Nel 2012 Hubble ha catturato un'immagine di Europa che mostra ciò che molti hanno interpretato come un pennacchio di vapore acqueo che fuoriesce da una fessura nella superficie ghiacciata, sparando fino a circa 200 km (120 miglia) di altezza. (Per fare un confronto, il monte Everest è alto solo 8,8 km.) Nel 2016, c'erano più prove da Hubble che suggerivano pennacchi.
Il veicolo spaziale Galileo della NASA ha rilevato perturbazioni nel campo magnetico di Giove vicino a Europa durante il periodo di quel veicolo spaziale a Giove, dal 1995 al 2003. Gli scienziati hanno attribuito quelle perturbazioni a un oceano salato che potrebbe esistere sotto la superficie ghiacciata della luna, poiché un oceano salato può condurre elettricità.
Inoltre, il veicolo spaziale Galileo si è avvicinato di 206 km (128 mi) alla superficie di Europa nel 1997 e alcuni ricercatori suggeriscono che in realtà abbia attraversato un pennacchio.
Ma in tutti questi dati, non c'è stata una scoperta definitiva dell'acqua. Ora è cambiato.
"Questa prima identificazione diretta del vapore acqueo su Europa è una conferma critica dei nostri rilevamenti originali di specie atomiche ..."
Lorenz Roth, astronomo e fisico, KTH Royal Institute of Technology di Stoccolma, coautore.
Un team di scienziati guidato da Lucas Paganini, uno scienziato planetario della NASA, ha pubblicato un documento che annunciava la scoperta di acqua in Europa. L'articolo è intitolato "Una misurazione del vapore acqueo in un ambiente in gran parte quiescente su Europa". È stato pubblicato il 18 novembre sulla rivista Nature.
In un comunicato stampa, Paganini ha dichiarato: "Elementi chimici essenziali (carbonio, idrogeno, ossigeno, azoto, fosforo e zolfo) e fonti di energia, due dei tre requisiti di vita, si trovano in tutto il sistema solare. Ma il terzo - l'acqua liquida - è in qualche modo difficile da trovare oltre la Terra. Mentre gli scienziati non hanno ancora rilevato direttamente l'acqua liquida, abbiamo trovato la cosa migliore da fare: l'acqua sotto forma di vapore ".
Paganini e gli altri scienziati hanno dichiarato di aver rilevato abbastanza acqua per riempire una piscina olimpionica in pochi minuti; circa 2360 kg / secondo (5202 lbs / sec.) Riferiscono anche che l'acqua appare solo raramente. "Per me, la cosa interessante di questo lavoro non è solo la prima rilevazione diretta dell'acqua sopra Europa, ma anche la sua mancanza entro i limiti del nostro metodo di rilevazione."
I risultati derivano dall'osservazione del tempo con il W.M. Osservatorio Keck alle Hawaii. Nel corso di 17 notti di osservazione nel 2016 e nel 2017, il team ha riscontrato il debole e distinto segnale del vapore acqueo solo una volta. Il vapore è stato rilevato nell'emisfero principale di Europa mentre orbita attorno a Giove. (Europa è ordinatamente bloccata su Giove, proprio come la Luna è sulla Terra.)
L'acqua emette luce infrarossa a frequenze specifiche quando interagisce con la radiazione solare. Usando uno spettrografo sul telescopio Keck, gli scienziati hanno misurato la composizione chimica nell'emisfero principale di Europa.
"Questa prima identificazione diretta del vapore acqueo su Europa è una conferma critica dei nostri rilevamenti originali di specie atomiche ed evidenzia l'apparente scarsità di grandi pennacchi su questo mondo ghiacciato", ha detto Lorenz Roth, astronomo e fisico del KTH Royal Institute of Technology a Stoccolma, che ha guidato lo studio Hubble del 2013 ed è stato coautore di questa recente indagine.
Roth si riferisce al rilevamento dei componenti che compongono l'acqua trovata sopra Europa. Mentre intrigante, non è lo stesso di scoprire l'acqua. Per trovare l'acqua, il team ha dovuto utilizzare il Keck Observatory a terra e il suo spettrografo, dal momento che nessun veicolo spaziale attuale ha la capacità di rilevare l'acqua.
Determinare che è acqua piuttosto che solo i componenti dell'acqua non è facile, specialmente dalla Terra. Il team dietro questo studio ha dovuto fare i conti con l'acqua nell'atmosfera terrestre e per fare ciò ha fatto affidamento su complessi modelli matematici e modelli computerizzati.
Il team è fiducioso nei loro risultati, anche se riconosce che è necessaria una missione in Europa per capire davvero la luna.
"Abbiamo eseguito diligenti controlli di sicurezza per rimuovere possibili contaminanti nelle osservazioni a terra", ha affermato Avi Mandell, scienziato planetario di Goddard nel team di Paganini. "Ma, alla fine, dovremo avvicinarci ad Europa per vedere cosa sta realmente succedendo."
Speriamo che gli scienziati, e tutti noi, non dovranno aspettare troppo a lungo per ottenere risposte più definitive alle molte domande di Europa. Europa Clipper è stato spostato nella fase di progettazione finale nell'agosto 2019 e dovrebbe essere lanciato verso la metà degli anni 2020. Porterà un'intera suite di strumenti per sondare i misteri di Europa. Il più eccitante di tutti potrebbe essere il suo radar penetrante nel terreno. Potrebbe vedere attraverso il ghiaccio e confermare l'esistenza di un oceano sotterraneo una volta per tutte.
Come se un orbiter non fosse abbastanza, si parla anche di un lander Europa.
Nel 2019, il Congresso ha assegnato alla NASA 195 milioni di dollari per studiare lo sviluppo di un lander nell'ambito della missione Clipper. La NASA non ha mai richiesto quei soldi, probabilmente in parte perché la superficie di Europa è un ambiente difficile su cui atterrare. Forse il Congresso sa che gli sbarchi attraggono un enorme interesse pubblico.
Certo, non è solo l'ambiente superficiale di Europa ad essere problematico. Le radiazioni intorno a Giove sono estreme e, per avere successo, l'Europa Clipper dovrà seguire ampie orbite ellittiche, avvicinandosi a Europa solo per periodi di tempo, prima di ritirarsi in sicurezza. Ecco come l'astronave Juno della NASA si confronta con le radiazioni di Giove.
Ma anche così, il Clipper sarà in grado di rappresentare direttamente eventuali pennacchi e persino di campionarli con i suoi spettrometri di massa. Sarà inoltre in grado di indagare sulla superficie in modo più dettagliato che mai.
Dovremo però essere pazienti. Giunone impiegò cinque anni per raggiungere Giove. Se la missione Europa Clipper verrà lanciata a metà degli anni 2020, non otterremo alcun risultato scientifico fino al 2030 o successivo.
Di Più:
- Comunicato stampa: gli scienziati della NASA confermano il vapore acqueo su Europa
- Research Paper: una misurazione del vapore acqueo in un ambiente in gran parte quiescente su Europa
- Space Magazine Video: Exploring The Icy Moons of Jupiter. Europa Clipper della NASA e JUICE dell'ESA
