La luna di Giove Europa ha una crosta ghiacciata che copre un vasto, oceano globale. Lo strato roccioso sottostante potrebbe essere abbastanza caldo da sciogliersi, portando a vulcani sottomarini.

Nuove ricerche e modelli al computer mostrano che l'attività vulcanica potrebbe essersi verificata sul fondo marino della luna di Giove Europa nel recente passato, e potrebbe essere ancora in corso. La prossima missione Europa Clipper della NASA, mirando a un lancio nel 2024, si avvicinerà alla luna ghiacciata e raccoglierà misurazioni che potrebbero far luce sui recenti risultati.

Gli scienziati hanno prove evidenti che Europa ospita un enorme oceano tra la sua crosta ghiacciata e l'interno roccioso. Il nuovo lavoro mostra come la luna possa avere abbastanza calore interno per fondere parzialmente questo strato roccioso, un processo che potrebbe alimentare i vulcani sul fondo dell'oceano. La recente modellazione 3D di come viene prodotto e trasferito questo calore interno è l'esame più dettagliato e approfondito finora dell'effetto che questo riscaldamento interno ha sulla luna.

La chiave del fatto che il mantello roccioso di Europa sia abbastanza caldo da sciogliersi risiede nella massiccia attrazione gravitazionale che Giove esercita sulle sue lune. Mentre Europa ruota intorno al gigante gassoso, l'interno della luna ghiacciata si flette. La flessione forza l'energia all'interno della luna, che poi fuoriesce sotto forma di calore (pensa a come piegare ripetutamente una graffetta genera calore). Più l'interno della luna si flette, più calore viene generato.

La ricerca, pubblicato di recente in Lettere di ricerca geofisica , modelli in dettaglio come la parte rocciosa di Europa può flettersi e riscaldarsi sotto l'attrazione della gravità di Giove. Mostra dove si disperde il calore e come scioglie quel mantello roccioso, aumentando la probabilità di vulcani sul fondo del mare.

L'attività vulcanica su Europa è stata oggetto di speculazione per decenni. A confronto, La luna di Giove Io è ovviamente vulcanica. Centinaia di vulcani eruttano fontane di lava ed emettono gas vulcanico e polvere fino a 400 chilometri di altezza, attività dovuta allo stesso tipo di riscaldamento interno causato dall'attrazione di Giove. Ma Europa è più lontana di Io dal suo pianeta ospite, così gli scienziati si sono chiesti se l'effetto sarebbe stato simile sotto la superficie ghiacciata.

Guidati da Marie Běhounková dell'Università Carlo nella Repubblica Ceca, gli autori hanno inoltre previsto che l'attività vulcanica è più probabile che si verifichi vicino ai poli di Europa, le latitudini in cui viene generato più calore. Hanno anche esaminato come l'attività vulcanica potrebbe essersi evoluta nel tempo. Le fonti di energia di lunga durata offrono maggiori opportunità di sviluppo della vita potenziale.

vulcani sottomarini, se presente, potrebbe alimentare sistemi idrotermali come quelli che alimentano la vita sul fondo degli oceani della Terra. Sulla terra, quando l'acqua di mare entra in contatto con il magma caldo, l'interazione produce energia chimica. Ed è energia chimica da questi sistemi idrotermali, piuttosto che dalla luce del sole, che aiuta a sostenere la vita nelle profondità dei nostri oceani. L'attività vulcanica sul fondo marino di Europa sarebbe un modo per sostenere un potenziale ambiente abitabile nell'oceano di quella luna.

"I nostri risultati forniscono ulteriori prove che l'oceano sotterraneo di Europa può essere un ambiente adatto per l'emergere della vita, " Běhounková ha detto. "Europa è uno dei rari corpi planetari che potrebbero aver mantenuto l'attività vulcanica per miliardi di anni, e forse l'unico al di là della Terra che ha grandi riserve d'acqua e una fonte di energia di lunga durata".

Osservazioni dirette

Gli scienziati della NASA avranno l'opportunità di mettere alla prova le nuove previsioni quando Europa Clipper raggiungerà il suo obiettivo nel 2030. La navicella spaziale orbiterà attorno a Giove ed effettuerà dozzine di sorvoli ravvicinati di Europa per mappare la luna e studiarne la composizione. Tra i dati scientifici raccolti, l'astronave esaminerà la superficie in dettaglio e assaggerà la sottile atmosfera della luna.

Le osservazioni della superficie e dell'atmosfera daranno agli scienziati la possibilità di saperne di più sull'oceano interno della luna se l'acqua percola attraverso la crosta ghiacciata. Gli scienziati ritengono che lo scambio di materiale tra l'oceano e la crosta lascerebbe tracce di acqua di mare sulla superficie. Credono anche che lo scambio possa emettere gas, e forse anche pennacchi di vapore acqueo, con particelle espulse che potrebbero contenere materiali provenienti dal fondo marino.

Mentre Europa Clipper misura la gravità e il campo magnetico della luna, anomalie in quelle zone, soprattutto verso i poli, potrebbe aiutare a confermare l'attività vulcanica prevista dalla nuova ricerca.

"La prospettiva di un caldo, l'interno roccioso e i vulcani sul fondo marino di Europa aumentano la possibilità che l'oceano di Europa possa essere un ambiente abitabile, ", ha affermato lo scienziato del progetto Europa Clipper Robert Pappalardo del Jet Propulsion Laboratory della NASA nel sud della California. "Potremmo essere in grado di testarlo con la gravità pianificata e le misurazioni compositive di Europa Clipper, che è una prospettiva entusiasmante".

Maggiori informazioni sulla missione

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.

Gestito da Caltech a Pasadena, California, Il JPL guida lo sviluppo della missione Europa Clipper in collaborazione con il Johns Hopkins Applied Physics Lab (APL) nel Maryland per la direzione della missione scientifica dell'agenzia a Washington. L'ufficio del programma di missioni planetarie presso il Marshall Space Flight Center della NASA a Huntsville, Alabama, esegue la gestione del programma della missione Europa Clipper.

Maggiori informazioni su Europa e Europa Clipper sono disponibili qui:europa.nasa.gov" target="_blank"> europa.nasa.gov