I pennacchi di vapore acqueo che potrebbero sfiatare nello spazio dalla luna di Giove Europa potrebbero provenire dall'interno della crosta ghiacciata stessa, secondo nuove ricerche. Un modello delinea un processo per la salamoia, o acqua arricchita di sale, muovendosi all'interno del guscio della luna e alla fine formando sacche d'acqua, ancora più concentrate di sale, che potrebbero eruttare.

Gli scienziati di Europa hanno considerato i possibili pennacchi su Europa un modo promettente per studiare l'abitabilità della luna ghiacciata di Giove, soprattutto perché offrono l'opportunità di essere campionati direttamente dai veicoli spaziali che li attraversano. Le intuizioni sull'attività e la composizione del guscio di ghiaccio che copre l'Europa globale, l'oceano interno può aiutare a determinare se l'oceano contiene gli ingredienti necessari per sostenere la vita.

Questo nuovo lavoro che offre uno scenario aggiuntivo per alcuni pennacchi propone che possano provenire da sacche d'acqua incorporate nel guscio ghiacciato piuttosto che dall'acqua forzata verso l'alto dall'oceano sottostante. La fonte dei pennacchi è importante:l'acqua proveniente dalla crosta ghiacciata è considerata meno ospitale per la vita rispetto all'oceano interno globale perché probabilmente manca dell'energia che è un ingrediente necessario per la vita. Nell'oceano di Europa, quell'energia potrebbe provenire da bocche idrotermali sul fondo del mare.

"Capire da dove provengono questi pennacchi d'acqua è molto importante per sapere se i futuri esploratori di Europa potrebbero avere la possibilità di rilevare effettivamente la vita dallo spazio senza sondare l'oceano di Europa, " ha detto l'autore principale Gregor Steinbrügge, un ricercatore post-dottorato presso la Stanford's School of Earth, Scienze energetiche e ambientali.

Utilizzando le immagini raccolte dalla navicella spaziale Galileo della NASA, i ricercatori hanno sviluppato un modello per proporre come una combinazione di congelamento e pressurizzazione potrebbe portare a un'eruzione criovulcanica, o una raffica di acqua gelida. I risultati, pubblicato il 10 novembre in Lettere di ricerca geofisica , potrebbe far luce su eruzioni su altri corpi ghiacciati nel sistema solare.

I ricercatori hanno concentrato le loro analisi su Manannan, un cratere largo 18 miglia (largo 29 chilometri) su Europa che è risultato da un impatto con un altro oggetto celeste decine di milioni di anni fa. Ragionando che una tale collisione avrebbe generato un calore tremendo, hanno modellato come il ghiaccio sciolto e il successivo congelamento della sacca d'acqua all'interno del guscio ghiacciato avrebbero potuto pressurizzare e causare l'eruzione dell'acqua.

"La cometa o l'asteroide che colpisce il guscio di ghiaccio è stato fondamentalmente un grande esperimento che stiamo usando per costruire ipotesi da testare, " ha detto il co-autore Don Blankenship, ricercatore senior presso l'Istituto di geofisica dell'Università del Texas (UTIG) e ricercatore principale dello strumento radar, REASON (Radar per Europa Assessment and Sounding:Ocean to Near-surface), che volerà a bordo del prossimo veicolo spaziale Europa Clipper della NASA. "Il nostro modello fa previsioni specifiche che possiamo testare utilizzando i dati del radar e altri strumenti su Europa Clipper".

Il modello indica che quando l'acqua di Europa si è parzialmente congelata in ghiaccio in seguito all'impatto, sacche d'acqua rimanenti potrebbero essere state create sulla superficie della luna. Queste sacche di acqua salata possono spostarsi lateralmente attraverso il guscio di ghiaccio di Europa sciogliendo regioni di ghiaccio adiacenti e di conseguenza diventano ancora più salate nel processo.

Una forza trainante salata

Il modello propone che quando una sacca di salamoia in migrazione ha raggiunto il centro del cratere Manannán, si è bloccato e ha iniziato a congelare, generando una pressione che alla fine ha provocato un pennacchio, si stima che fosse alto più di un miglio (1,6 chilometri). L'eruzione di questo pennacchio ha lasciato un segno distintivo:una caratteristica a forma di ragno sulla superficie di Europa che è stata osservata dalle immagini di Galileo e incorporata nel modello dei ricercatori.

"Anche se i pennacchi generati dalla migrazione della tasca salata non fornirebbero una visione diretta dell'oceano di Europa, i nostri risultati suggeriscono che lo stesso guscio di ghiaccio di Europa è molto dinamico, ", ha affermato la co-autrice Joana Voigt, un assistente di ricerca laureato presso l'Università dell'Arizona, a Tucson.

La dimensione relativamente piccola del pennacchio che si formerebbe a Manannán indica che i crateri da impatto probabilmente non possono spiegare la fonte di altri, pennacchi più grandi su Europa che sono stati ipotizzati sulla base dei dati di Galileo e del telescopio spaziale Hubble della NASA, ricercatori hanno detto. Ma il processo modellato per l'eruzione di Manannán potrebbe avvenire su altri corpi ghiacciati, anche senza un evento di impatto.

"Il lavoro è entusiasmante, perché supporta il crescente corpo di ricerca che mostra che potrebbero esserci più tipi di pennacchi su Europa, " ha affermato Robert Pappalardo del Jet Propulsion Laboratory della NASA nel sud della California e scienziato del progetto della missione Europa Clipper. "Comprendere i pennacchi e le loro possibili fonti contribuisce fortemente all'obiettivo di Europa Clipper di indagare sull'abitabilità di Europa".

Missioni come Europa Clipper aiutano a contribuire al campo dell'astrobiologia, la ricerca interdisciplinare sulle variabili e le condizioni di mondi lontani che potrebbero ospitare la vita come la conosciamo. Sebbene Europa Clipper non sia una missione di rilevamento della vita, condurrà una ricognizione dettagliata di Europa e indagherà se la luna ghiacciata, con il suo oceano sotterraneo, ha la capacità di sostenere la vita. Comprendere l'abitabilità di Europa aiuterà gli scienziati a capire meglio come si è sviluppata la vita sulla Terra e il potenziale per trovare la vita oltre il nostro pianeta.