Terreno vario su Europa. Credito:NASA/JPL-Caltech/SETI Institute
Europa, una luna ghiacciata intorno a Giove, si crede che sia uno dei mondi più abitabili del sistema solare. È stato ripreso in dettaglio per la prima volta dalla sonda Voyager 1 nel 1979, rivelando una superficie quasi priva di grandi crateri. Ciò ha suggerito che l'acqua si allaga regolarmente dall'interno, riaffiorare il satellite. Europa è anche attraversata da lunghi avvallamenti, pieghe e creste, potenzialmente fatto di iceberg che galleggiano nell'acqua di fusione o nella fanghiglia.
Ma è stato alla fine degli anni '90 che Europa è diventata davvero interessante. La missione Galileo ha trovato prove che aveva un oceano di acqua salata liquida sotto la superficie. Il fatto che sia salato ci fornisce indizi che l'acqua potrebbe essere in contatto con la roccia, un processo che potrebbe fornire energia nell'acqua per alimentare la vita microbica.
Ma le osservazioni erano troppo poche e limitate per permetterci di dire separatamente quanto sia profondo e quanto salato sia l'oceano, per non parlare del tipo di sali che ci sono. Ora un nuovo studio, pubblicato in Progressi scientifici , mostra che potrebbe essere normale sale da cucina (cloruro di sodio), proprio come sulla Terra. Ciò ha importanti implicazioni per la potenziale esistenza della vita nelle profondità nascoste di Europa.
Gli scienziati ritengono che la circolazione idrotermale all'interno dell'oceano, possibilmente guidato da bocche idrotermali potrebbe naturalmente arricchire l'oceano di cloruro di sodio, tramite reazioni chimiche tra l'oceano e la roccia. Sulla terra, si pensa che le bocche idrotermali siano una fonte di vita, come i batteri. Pennacchi provenienti dal polo sud della luna di Saturno Encelado, che ha un oceano simile, sono stati trovati per contenere cloruro di sodio, rendendo sia Europa che Encelado obiettivi ancora più allettanti per l'esplorazione.
Regioni del caos sull'emisfero finale di Europa. Credito:NASA/JPL
Se osserviamo lo spettro (la ripartizione della luce in base alla lunghezza d'onda) della luce riflessa dalla superficie, possiamo dedurre quali sostanze ci sono. Questo mostra prove di ghiaccio d'acqua. Ma ci sono anche altri due materiali:acido solforico "idrato" e sale solfato. Da dove vengono? Per gli scienziati che studiano l'interno di Europa, o quelli che esaminano il potenziale astrobiologico dell'oceano della luna, la domanda davvero interessante è:vengono dall'interno dell'Europa?
Come la nostra luna e la Terra, Europa è bloccata in marea su Giove, il che significa che presenta sempre lo stesso lato al pianeta gigante. Le osservazioni di Galileo hanno rivelato la presenza di acido solforico "idrato" sul lato di Europa rivolto all'indietro lungo la sua orbita, l'emisfero finale. Per fare l'acido solforico nel ghiaccio d'acqua hai bisogno di una fonte di zolfo, ed energia per guidare la reazione chimica. Alcuni di questi possono venire dall'interno della luna sotto forma di sali di solfato, parte di essa può essere trasportata da meteoriti, ma la spiegazione più probabile è che provenga dalla sua gemella luna vulcanica, Io.
lo zolfo verrebbe espulso nello spazio dai vulcani su Io e alla fine si dirigerebbe verso Europa. Muovendosi più veloce di Europa, lo zolfo molto probabilmente colpirebbe il lato posteriore di Europa e si impiantirebbe nel ghiaccio. L'energia necessaria per farlo proverrebbe dagli elettroni nelle fasce di radiazione di Giove. Per la maggior parte, girano intorno a Giove più veloci di Europa, colpire il suo lato posteriore e fornire tonnellate di energia.
Le misurazioni hanno anche mostrato evidenza di sali di solfato, come il solfato di magnesio (sali di Epsom) ma non è ancora chiaro da dove provenga.
Concentrazioni di acido solforico sulla superficie. L'emisfero finale è in alto a sinistra dove le concentrazioni sono più alte. Credito:NASA/JPL
Il team dietro il nuovo studio ha ragionato che il lato di Europa rivolto lungo la sua orbita, l'emisfero principale, che è protetto dal bombardamento di zolfo, potrebbe essere il posto migliore per cercare prove di quali sali esistono effettivamente all'interno di Europa.
Nella parte visibile di uno spettro ci sono caratteristiche distinte chiamate "centri di colore" che appaiono quando irradiate da elettroni molto energetici. I ricercatori hanno utilizzato il potente telescopio spaziale Hubble per cercare prove di questi centri di colore nello spettro di Europa e hanno scoperto una caratteristica situata esclusivamente sul lato della luna rivolto lungo la sua orbita, mostrando evidenza di cloruro di sodio.
Tipo di sale
Sebbene ci fossero alcuni accenni di sali nelle osservazioni di Galileo, i nuovi dati di Hubble hanno permesso agli scienziati di restringere il campo a una regione dell'emisfero principale chiamata terreno del caos, e non nelle regioni in cui la chimica dello zolfo potrebbe essere guidata dalle radiazioni. Ciò significa che è davvero probabile che provengano dall'interno di Europa.
Europa in colore naturale a sinistra, e falso colore a destra. Le regioni marrone/rosse sulla destra potrebbero corrispondere alle regioni dell'acido solforico, si pensa ora che il terreno giallastro a sinistra sia prodotto dal cloruro di sodio. Credito:NASA/JPL/Università dell'Arizona
Vita, come lo conosciamo, necessita di acqua liquida ed energia. Che Europa abbia un oceano liquido ci dice che c'è acqua liquida e una fonte di energia per impedirne il congelamento. Ma anche la composizione chimica dell'oceano è cruciale. Salamoia, "acqua salata, " ha un punto di congelamento più basso dell'acqua pura, il che significa che rende l'acqua più abitabile.
Sale, in particolare gli ioni sodio nel sale da cucina, è anche cruciale per tutta una serie di processi metabolici nella vita vegetale e animale. Al contrario alcuni altri sali, such as sulphates, might inhibit life if present in large quantities. The researchers were keen to point out that they might just be seeing the end-point of a complicated chain of sub-surface processes—the salt might just be part of the natural ice layers. Ma, for those hoping there is life on Europa, the discovery of sodium chloride is good news.
Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.