Il 31 marzo 2017, La luna di Giove Europa è passata davanti a una stella sullo sfondo, un evento raro che è stato catturato per la prima volta da telescopi terrestri grazie ai dati forniti dalla sonda spaziale Gaia dell'ESA.

In precedenza, gli osservatori erano riusciti a osservare solo due delle altre lune di Giove, Io e Ganimede, durante un evento del genere.

Gaia opera nello spazio dalla fine del 2013. La missione mira a produrre una mappa tridimensionale della nostra galassia, e caratterizzano le miriadi di stelle che chiamano casa la Via Lattea. Finora ha avuto un enorme successo, rivelando le posizioni e i movimenti di oltre un miliardo di stelle.

Conoscere le posizioni precise delle stelle che vediamo nel cielo consente agli scienziati di prevedere quando i vari corpi del sistema solare sembreranno passare davanti a una stella sullo sfondo da un determinato punto di vista:un evento noto come occultazione stellare.

Gaia non è estranea a tali eventi:la navicella spaziale ha aiutato gli astronomi a fare osservazioni uniche della luna di Nettuno Tritone mentre passava davanti a una stella lontana nel 2017, rivelando di più sull'atmosfera e le proprietà della luna.

Le occultazioni sono estremamente preziose; consentono di misurare le caratteristiche del corpo in primo piano (dimensioni, forma, posizione, e altro), e può rivelare strutture come anelli, getti, e atmosfere. Tali misurazioni possono essere effettuate da terra, qualcosa che Bruno Morgado dell'Osservatorio nazionale brasiliano e della LIneA, Brasile, e colleghi ne hanno approfittato per esplorare Europa, la luna di Giove.

"Abbiamo utilizzato i dati del primo rilascio di dati di Gaia per prevedere che, dal nostro punto di vista in Sud America, Europa passerebbe davanti a una stella di sfondo brillante nel marzo 2017 e per prevedere la posizione migliore da cui osservare questa occultazione, " disse Bruno, capo ricercatore di un nuovo articolo che riporta i risultati dell'occultazione del 2017. La prima versione dei dati di Gaia è stata fornita nel settembre 2016.

"Questo ci ha dato una meravigliosa opportunità per esplorare l'Europa, poiché la tecnica offre una precisione paragonabile a quella delle immagini ottenute dalle sonde spaziali."

I dati di Gaia hanno mostrato che l'evento sarebbe stato visibile da una spessa fascia che tagliava da nord-ovest a sud-est in tutto il Sud America. Tre osservatori situati in Brasile e Cile sono stati in grado di acquisire dati:un totale di otto siti tentati, ma molti hanno sperimentato cattive condizioni meteorologiche.

In linea con le misurazioni precedenti, le osservazioni hanno affinato il raggio di Europa a 1561,2 km, determinato con precisione la posizione di Europa nello spazio e in relazione al suo pianeta ospite, Giove, e caratterizzava la forma della luna. Piuttosto che essere esattamente sferico, Europa è noto per essere un ellissoide. Le osservazioni mostrano che la luna misura 1562 km quando misurata in una direzione (il cosiddetto asse 'semi-maggiore' apparente), e 1560,4 km se misurati trasversalmente all'altro (l'apparente asse 'semi-minore').

"È probabile che saremo in grado di osservare molte più occultazioni come questa dalle lune di Giove nel 2019 e nel 2020, " aggiunge Bruno. "Giove sta attraversando un lembo di cielo che ha sullo sfondo il centro galattico, rendendo drasticamente più probabile che le sue lune passino davanti a stelle luminose sullo sfondo. Questo ci aiuterebbe davvero a definire le loro forme e posizioni tridimensionali, non solo per le quattro lune più grandi di Giove, ma per i più piccoli, quelli di forma più irregolare, pure."

Utilizzando la seconda versione dei dati di Gaia, fornito nell'aprile 2018, gli scienziati prevedono le date di ulteriori occultazioni di stelle luminose da parte di Europa, io, Ganimede e Callisto nei prossimi anni, ed elenca un totale di 10 eventi fino al 2019 e al 2021. Gli eventi futuri comprendono occultazioni stellari di Europa (22 giugno 2020), Callisto (20 giugno 2020, 4 maggio 2021), Io (9 e 21 settembre 2019, 2 aprile 2021), e Ganimede (25 aprile 2021).

Tre si sono già svolti nel 2019, due delle quali - occultazioni stellari di Europa (4 giugno) e Callisto (5 giugno) - sono state osservate anche dai ricercatori, e per i quali i dati sono ancora in fase di analisi.

Le imminenti occultazioni saranno osservabili anche con telescopi amatoriali di appena 20 cm da varie regioni del mondo. La favorevole posizione di Giove, con il piano galattico sullo sfondo, si ripeterà solo nel 2031.

"Gli studi sull'occultazione stellare ci permettono di conoscere da lontano le lune del sistema solare, e sono anche rilevanti per le future missioni che visiteranno questi mondi, "dice Timo Prusti, Scienziato del progetto ESA Gaia. "Come mostra questo risultato, Gaia è una missione estremamente versatile:non solo fa avanzare la nostra conoscenza delle stelle, ma anche del sistema solare più ampiamente."

Una conoscenza accurata dell'orbita di Europa aiuterà a preparare missioni spaziali mirate al sistema gioviano come JUpiter ICy moons Explorer (JUICE) dell'ESA e Europa Clipper della NASA, entrambi sono previsti per il lancio nel prossimo decennio.

"Questo tipo di osservazioni è estremamente eccitante, "dice Olivier Witasse, Scienziato del progetto JUICE dell'ESA. "JUICE raggiungerà Giove nel 2029; avere la migliore conoscenza possibile delle posizioni delle lune del sistema ci aiuterà a prepararci per la navigazione della missione e le future analisi dei dati, e pianificare tutta la scienza che intendiamo fare.

"Questa scienza dipende dalla nostra conoscenza di cose come traiettorie lunari accurate e dalla comprensione di quanto una navicella spaziale si avvicinerà a un dato corpo, quindi migliore è la nostra conoscenza, migliore sarà questa pianificazione e la successiva analisi dei dati".