Le simulazioni al computer dei pennacchi di acqua liquida che fuoriescono dalla luna di Giove Europa mostrano che la prossima missione spaziale JUICE potrebbe offrire una risposta alla domanda se l'oceano sotto la superficie della luna di Giove possa ospitare la vita. Hans Huybrighs arriva a questa conclusione nella tesi di dottorato che ha recentemente completato presso l'Istituto Max-Planck di fisica del sistema solare e l'Università tecnica di Braunschweig, Germania, in collaborazione con l'Istituto Svedese di Fisica Spaziale di Kiruna.

Un profondo oceano di acqua liquida è nascosto sotto la superficie ghiacciata della luna Europa di Giove. La vita potrebbe essersi sviluppata qui, al riparo dalla luce solare e dai curiosi osservatori del pianeta Terra. Sbirciare attraverso il ghiaccio per trovare tracce di questa ipotetica vita è più facile a dirsi che a farsi, soprattutto quando ti rendi conto che il ghiaccio potrebbe avere uno spessore di diversi chilometri. Nel 2022 l'Agenzia spaziale europea (ESA) lancerà la sua missione spaziale JUpiter ICy moon Explorer (JUICE). La navicella JUICE arriverà su Giove e sulle sue lune ghiacciate nel 2030 e a bordo ci sarà il Particle Environment Package (PEP) sviluppato presso l'Istituto svedese di fisica spaziale (IRF). Una nuova ricerca mostra che PEP, uno strumento composto da più rilevatori di particelle, potranno "assaggiare" il pennacchio in modi diversi e far luce sul contenuto dell'oceano di Europa.

Osservazioni dal telescopio spaziale Hubble della luna di Giove Europa, realizzati negli ultimi anni, hanno dimostrato che l'acqua sta eruttando dalla superficie di Europa.

"I pennacchi di Europa sono il modo più diretto per assaporare il suo oceano sotterraneo, ", afferma Hans Huybighs. "Volare attraverso uno dei pennacchi d'acqua e prelevare campioni del materiale potrebbe essere il modo più semplice per studiare l'oceano di Europa. JUICE sarà la prima missione che potrebbe essere in grado di farlo."

Dopo il suo arrivo al sistema di Giove nel 2030, JUICE effettuerà due sorvoli di Europa. Per capire se JUICE sarà davvero in grado di campionare i pennacchi, Hans Huybighs e i suoi colleghi hanno effettuato simulazioni al computer delle eruzioni del pennacchio. Calcolando le traiettorie di milioni di particelle lanciate dall'eruzione, è possibile determinare se le particelle possono raggiungere il veicolo spaziale e, se abbastanza di loro lo fanno, per rilevarli. Le simulazioni mostrano che sebbene la maggior parte delle particelle ricada in superficie dopo l'eruzione, abbastanza di loro possono raggiungere il veicolo spaziale JUICE finché un pennacchio è attivo vicino all'impronta orbitale del veicolo spaziale. interessante, alcune delle particelle non ricadranno. Si caricano elettricamente dopo essere stati bombardati da particelle di radiazioni che si muovono nel forte campo magnetico di Giove. Queste particelle appena caricate non sono più legate dalla gravità e si allontaneranno da Europa, guidato da campi elettromagnetici. Anche se solo una frazione delle particelle del pennacchio si carica elettricamente, abbastanza di queste particelle possono ancora essere rilevate dallo strumento PEP.

"Le nostre simulazioni mostrano che JUICE sarà in grado di rilevare le eruzioni del pennacchio in almeno due modi diversi, " dice Hans Huybrighs. "Potrebbe anche essere possibile rilevare non solo l'acqua del pennacchio, ma anche altre sostanze che ci dicono di più sul contenuto dell'oceano sotto la superficie e sulla sua abitabilità».

Hans Huybrighs ha difeso la sua tesi di dottorato, "Una ricerca per le firme dell'atmosfera e dei pennacchi di Europa nei dati delle particelle cariche di Galileo", presso l'Università tecnica di Braunschweig, Germania, il 5 dicembre 2018.