La ricerca della vita al di fuori della Terra ha assunto molte forme. Marte, il nostro mondo vicino, sembra che una volta fosse abitabile. Forse anche Venere, nonostante le sue attuali condizioni infernali. Ma negli ultimi anni, gli sguardi degli scienziati sono stati attirati altrove. E le lune di Giove?

Tre delle quattro lune più grandi di Giove sono ghiacciate, e nel 1998 la navicella spaziale Galileo della NASA ha rilevato accenni allettanti di un oceano sotto uno, Europa. Da allora, ulteriori studi hanno rilevato segni di pennacchi d'acqua che potrebbero eruttare da questo oceano.

Le altre due grandi lune ghiacciate, Ganimede e Callisto, si pensa anche che abbiano oceani sotto le loro superfici. Ora, vengono poste nuove domande:se c'è acqua su queste lune, potrebbe esserci vita? E potremmo cercarlo?

Per aiutare a rispondere a questa domanda, l'Agenzia spaziale europea ha in programma di inviare un veicolo spaziale su Giove nel 2022, chiamato Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE). Arrivo previsto entro il 2029, effettuerà più sorvoli di Europa e Callisto prima di entrare in orbita attorno a Ganimede dal 2032 al 2034, la prima navicella spaziale a orbitare attorno a una luna diversa dalla luna terrestre. Durante questo periodo, restituirà dati preziosi sulla Terra.

Prima ancora che arrivi lì, però, gli scienziati sono già impegnati a studiare queste lune alla ricerca di segni di abitabilità, e preparando per i dati che saranno restituiti dalla missione.

intrappolato

Gli oceani sotto queste lune sono probabilmente grandi, che copre l'intera circonferenza delle lune e si estende per decine di chilometri in profondità. Ma sono anche intrappolati sotto decine di chilometri di ghiaccio, rendendone gli studi molto difficili.

Uno dei nostri migliori approcci finora è stato quello di cercare gli effetti del sale negli oceani sulla loro conduttività elettrica studiando i campi magnetici intorno alle lune. Ma questi studi "hanno perlopiù trascurato tutti gli altri effetti che generano campi magnetici, " ha detto il professor Joachim Saur, uno scienziato planetario dell'Università di Colonia, Germania, come le atmosfere sottili intorno alle lune. "È molto importante districare gli effetti che provengono davvero dall'oceano".

Il prof. Saur è il coordinatore del progetto su Exo-Oceans, che spera di rispondere a questa domanda. Il progetto utilizza modelli e dati della navicella spaziale Galileo della NASA, che orbitava nel sistema gioviano dal 1995 al 2003, insieme alle misurazioni della sonda spaziale Juno della NASA attualmente su Giove e alle osservazioni remote da telescopi come Hubble, per esaminare questi oceani.

"I nostri risultati non capovolgeranno l'idea di un oceano, " su Europa e Ganimede ha detto il prof. Saur, anche se ha notato che potrebbero interrogarne uno su Callisto. Ma si spera che possano dare un'indicazione migliore su cose come lo spessore degli oceani, il loro contenuto di sale, e la loro distanza dalle lastre ghiacciate sopra.

Tutto ciò ha importanti implicazioni per l'abitabilità delle lune. Per poter sostenere la vita, si pensa che gli oceani debbano essere in contatto con la roccia sul fondo affinché la vita abbia una fonte di "cibo, " e attualmente si pensa che solo Europa soddisfi tale condizione.

"Europa è uno dei migliori candidati per l'abitabilità perché l'acqua liquida è a diretto contatto con il mantello di silicato, " ha detto il prof. Saur. "Quindi c'è una possibilità di lisciviazione di minerali dalla crosta nell'oceano. E più è ricco di composti chimici, meglio è per l'evoluzione della vita."

Ma c'è solo così tanto che si può fare prima che arrivi JUICE. Una volta fatto, il suo strumento magnetometro fornirà utili misurazioni sui campi magnetici delle lune, fornendoci dati vitali sugli oceani sottostanti. "Questo ci permetterà di separare tutti i diversi effetti, " ha detto il prof. Saur.

Radiazione

Un altro fattore importante per quanto riguarda l'abitabilità delle lune è la quantità di radiazioni di Giove che le colpisce. Giove produce molte radiazioni dannose, così tanto da danneggiare i veicoli spaziali che si avvicinano troppo.

Un modo per studiarlo è osservare le aurore sulle lune, prodotta quando le particelle cariche di Giove colpiscono i campi magnetici intorno a loro. Europa, Per esempio, ha un'aurora costante che può essere osservata nelle immagini ultraviolette di Hubble.

"Si riferisce a come la luna è esposta a questa radiazione perché le particelle cariche della radiazione creano l'aurora, " ha detto il dottor Lorenz Roth, un astronomo e fisico planetario del KTH Royal Institute of Technology di Stoccolma, Svezia. "Quindi è una specie di misurazione di quanta radiazione c'è".

Il Dr. Roth ha lavorato al progetto AuroraMHD, che ha cercato di utilizzare alcune di queste osservazioni aurorali di Europa e della luna vulcanicamente attiva di Giove, Io, per saperne di più su di esse. Mentre il progetto è stato ostacolato dalla pandemia di COVID-19, ha fornito alcuni dati utili.

In particolare, ha contribuito a confermare l'esistenza di pennacchi d'acqua su Europa, e studiato come hanno interagito con la sua atmosfera. E si spera che questo lavoro possa essere costruito su, con SUCCO, per studiare ulteriormente l'abitabilità delle lune ghiacciate di Giove.

"La questione dell'abitabilità e della vita resta sempre sullo sfondo, " ha detto il dottor Roth. "In tutti gli aspetti, compresa la taglia, le grandi lune di Giove sono come i pianeti:sono simili o più grandi di Mercurio, uno ha un campo magnetico, hanno atmosfere, hanno oceani (e così via).

"Europa è più promettente (perché la sua) acqua è molto probabilmente collegata direttamente al materiale roccioso sul fondo del mare, che consente una certa reazione".

JUICE sarà dotato di un proprio strumento ultravioletto in grado di studiare le aurore delle lune in modo più dettagliato, aiutando gli scienziati a capire come le radiazioni di Giove potrebbero avere un impatto sulle loro possibilità di vita. "Una volta che JUICE è in orbita, avremo molte informazioni, " ha detto il dottor Roth. "Può misurare continuamente i campi magnetici intorno alle lune".

Abitabilità potenziale

Da solo, JUICE non dovrebbe dirci in modo definitivo se c'è vita sulle lune di Giove. Ma i suoi dati insieme alla missione Europa Clipper della NASA che arriverà nel sistema gioviano in un momento simile per studiare Europa, potrebbero fornire utili indicazioni sulla loro potenziale abitabilità.

Allo stesso modo in cui le prime missioni su Marte ne valutavano l'abitabilità, prima che le missioni successive, come il rover Perseverance recentemente atterrato dalla NASA, fossero inviate a cercare la vita, così anche per le lune di Giove potrebbero svolgersi ricerche simili.

"Anche se JUICE e Europa Clipper non sono ancora stati lanciati, ci sono già discussioni su cosa potrebbe essere il prossimo, " ha detto il Prof. Saur, come i lander che utilizzano trapani per entrare nel ghiaccio e campionare questi oceani. "Si sta già lavorando in parallelo su quali potrebbero essere i prossimi passi, " Egli ha detto.