(Phys.org)—Utilizzando il telescopio spaziale Hubble (HST), gli astronomi hanno individuato una corona di idrogeno atomico attorno alla gelida luna Europa di Giove. La scoperta che potrebbe migliorare la nostra comprensione della tenue atmosfera di Europa è stata pubblicata il 13 gennaio nel Giornale Astronomico .

Europa ha un'atmosfera sottile composta principalmente da ossigeno molecolare che viene generato dallo sputtering e dalla radiolisi del ghiaccio superficiale della luna dall'impatto degli ioni magnetosferici. Mentre l'ossigeno molecolare è il componente più denso dell'atmosfera di Europa, lo sputtering superficiale produce anche acqua e idrogeno molecolare a velocità simili all'ossigeno molecolare. Però, è noto che solo l'ossigeno molecolare non condensabile forma un'atmosfera legata vicino alla superficie, mentre gli altri prodotti sputtering come l'acqua si congelano al contatto con la superficie o sfuggono rapidamente alla gravità della luna, come nel caso dell'idrogeno molecolare.

Al fine di rivelare ulteriori informazioni sulla natura dell'atmosfera di Europa, un team di astronomi guidato da Lorenz Roth del KTH Royal Institute of Technology di Stoccolma, Svezia, osservato questa luna nella luce ultravioletta con HST tra dicembre 2014 e marzo 2015. A causa del fatto che la maggior parte della luce ultravioletta viene assorbita nell'atmosfera, tali osservazioni non sono possibili con i telescopi terrestri e devono essere effettuate da osservatori spaziali come Hubble.

La campagna di osservazione nel lontano ultravioletto che utilizza l'HST ha permesso loro di ottenere immagini di Europa durante i suoi sei transiti di Giove e si è concentrata sulla rilevazione di segnali localizzati dal vapore acqueo. Però, i risultati di queste osservazioni si sono rivelati ancora più promettenti del previsto.

"L'obiettivo principale della campagna osservativa era in realtà trovare segnali localizzati dal vapore acqueo nell'emissione di idrogeno nell'ultravioletto. Abbiamo trovato una nube di idrogeno ampiamente estesa e omogenea intorno a Europa, "Lorenz ha detto a Phys.org.

La nuova ricerca conferma l'abbondanza di idrogeno nell'atmosfera globale di Europa prevista in studi precedenti. In particolare, lo scienziato ha analizzato le immagini che limitano l'assorbimento atmosferico del bagliore diurno Lyman-alfa di Giove sopra il lembo di Europa durante il transito. Sono riusciti a limitare le abbondanze di idrogeno atomico nella corona estesa della luna ea ricavare i limiti superiori per le abbondanze locali di vapore acqueo dall'attività del pennacchio.

"La quantità di idrogeno che abbiamo osservato doveva effettivamente esistere e alla fine ha origine dall'erosione della superficie del ghiaccio d'acqua di Europa, " ha detto Lorenza.

Sebbene i ricercatori abbiano ricavato l'abbondanza globale di idrogeno, non possono ancora confermare se la corona di idrogeno cambia con il tempo o la posizione. Suggeriscono che un'incertezza di circa il 20% della densità dell'idrogeno coronale derivata si basa sulle differenze nel profilo spaziale adattato del bagliore diurno di fondo.

"Le densità misurate per le sei visite variano di circa il 20 percento intorno alla media di 1,85×10 ³ cm ^-3 e la variazione supera le incertezze ottenute, suggerendo una variabilità intrinseca della corona di idrogeno. Abbiamo cercato possibili connessioni della variabilità della densità ai cambiamenti nell'ambiente magnetosferico o nella vera anomalia orbitale, ma non trovi una correlazione apparente, " ha concluso la squadra.

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