Scienza

Europa, la luna fluorescente di Giove

La simulazione delle interazioni possibili tra Giove e la sua luna rivela che il panorama di Europa potrebbe essere illuminato da colori fluorescenti.

Il quarto satellite di Giove per dimensioni, Europa, è un intrigante mistero del Sistema Solare, a partire dalla possibilità che sia un mondo d'acqua racchiuso in una spessa crosta ghiacciata. Negli ultimi giorni due nuove ricerche lo riportano alla ribalta della cronaca scientifica: un primo studio riguarda i suoi ghiacci, che sarebbero bombardati da così intense radiazioni emesse da Giove da poter risplendere di luce verde. Il secondo studio si è concentrato sui suoi giganteschi geyser: scoperti anni fa grazie al telescopio spaziale Hubble, secondo gli astrobiologi potrebbero sparare nello spazio acqua dall'oceano sottostante la crosta di ghiaccio, e poiché si pensa che quel mare potrebbe sostenere la vita, si ipotizza anche che negli sbuffi verso lo Spazio vi possano essere le testimonianze di quella vita - un'idea che lo studio mette in crisi.

La luminescenza verde. Quando la luce del Sole li raggiunge, tutti i corpi del Sistema Solare possono risplendere e mostrare colori che dipendono dalla loro composizione. Ma Europa potrebbe brillare di una sua luce verde/blu anche senza l'aiuto della luce solare: è ciò che emerge dall'analisi dei dati disponibili sul campo magnetico di Giove elaborati dal modello adottato da Murthy Gudipati e colleghi del Jet Propulsion Laboratory e del National Institute of Standards and Technology (USA).

Secondo lo studio, le radiazioni del campo magnetico di Giove che colpiscono la superficie ghiacciata di Europa causano un bagliore del tutto particolare. Secondo Gudipati «la superficie di Europa subisce continuamente alti flussi di particelle cariche, in particolare elettroni, a causa della presenza del forte campo magnetico di Giove. Tali particelle, cariche di enormi quantità di energia, interagiscono con i materiali presenti nel ghiaccio che compone la crosta di Europa dando vita a processi chimici e fisici molto particolari». Fino ai ghiacci della superficie possono arrivare sali e sostanze organiche dall'oceano sottostante, che è liquido e relativamente caldo: gli elettroni sono in grado di spezzare tali molecole, che tendono poi a ricombinarsi emettendo energia sotto forma di luce verdastra. Questa luminescenza indotta da Giove non è finora mai stata vista direttamente dagli astronomi, ma sarà oggetto di indagine da parte della sonda Europa Clipper (NASA), che nel 2025 dovrebbe partire alla volta della luna di Giove.

Unico nel Sistema Solare. Per ora la luna di Giove splende nel ghiaccio prodotto dai ricercatori nei loro laboratori, portato a -173 °C (temperatura simile a quella che c'è su Europa), inondato dalle stesse molecole presenti nei geyser (la cui natura è studiata grazie alla spettroscopia) e infine bombardato da elettroni a elevata carica. È, insomma, un ambiente simulato, e in laboratorio si sono visti bagliori la cui intensità dipende dal tipo di sostanze chimiche irrorate sul ghiaccio. «Abbiamo scoperto che la presenza di cloruro di sodio e carbonato limita il bagliore», afferma Gudipati, «mentre l'epsomite - un minerale composto da solfato di magnesio - lo aumenta.»

Condizioni simili a quelle ipotizzate per Europa potrebbero esserci anche su altre lune dei pianeti giganti, in particolare su Ganimede, la più grande luna di Giove e dell'intero Sistema Solare, investito però da una quantità di radiazioni differente rispetto a Europa. «A causa delle radiazioni che arrivano su Europa e delle caratteristiche della sua superficie», conclude Gudipati, «il bagliore che potrebbe vedersi su quel satellite potrebbe essere diverso da qualsiasi altro fenomeno nel Sistema Solare.»

I geyser e la vita. È ormai certo che sotto alla crosta di ghiaccio di Europa, spessa alcune decine di chilometri, vi sia un oceano che contiene più acqua di tutti gli oceani della Terra: lì sotto, le condizioni potrebbero essere tali da sostenere forme semplici di vita. Poiché dalla crosta ghiacciata e fratturata fuoriescono dei geyser, si è ipotizzato che quell'acqua provenisse direttamente dall'oceano e che potesse contenere qualche traccia di quella vita: la missione Europa Clipper è pensata anche per studiare la composizione dei geyser.

Tuttavia, uno studio recente pubblicato su Geophysical Research Letter avanza l'ipotesi che quelle emissioni di vapore acqueo potrebbero originarsi da sacche d'acqua incorporate nel guscio ghiacciato di Europa, e perciò sarebbero prive di ogni traccia di eventuali forme di vita.

I ricercatori hanno concentrato le loro analisi sul cratere Manannán, largo circa 30 chilometri, creato da un impatto con un altro oggetto celeste alcune decine di milioni di anni fa. Una tale collisione avrebbe generato un'enorme quantità di calore, che avrebbe fuso il ghiaccio, il quale poi si sarebbe ricongelato - lasciando però una sacca d'acqua intrappolata nella crosta: sotto pressione, da strutture simili si possono originare geyser come quelli osservati. L'ipotesi è suffragata da tracce di fratture nel ghiaccio analoghe a quelle che si ottengono con i modelli al computer: se così fosse, effettivamente quell'acqua sarebbe sterile, non conterrebbe nessuna traccia di vita, ammesso che vi sia. Per sapere come stanno le cose bisogna però attendere di poter studiare i geyser da vicino.

17 novembre 2020 Luigi Bignami
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