Europa: l’acqua sublima in superficie a temperature incredibilmente basse

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L’analisi spettrale dei dati di Hubble sul satellite gioviano ha trovato tracce di acqua di lunga durata nell’atmosfera di Europa. La stessa tecnica era stata precedentemente applicata a Ganimede, un altro dei satelliti di Giove, ma i ricercatori sono rimasti sorpresi di vedere la stessa cosa su Europa poiché le sue temperature superficiali sono molto più basse.

Le lune di Giove sono congelate in superficie. Sono lontane dal Sole e semplicemente non ricevono abbastanza radiazione solare per mantenere oceani di acqua liquida come la Terra. Ma c’è di più in alcune di queste lune di quanto non sembri. Ad esempio, si pensa che Europa abbia un oceano di acqua liquida sotto la superficie ghiacciata, a causa dell’attrito. L’attrazione gravitazionale di Giove fa flettere il guscio di ghiaccio e l’interno della luna nel corso della sua orbita (proprio come abbiamo le maree sulla Terra). Questo movimento produce attrito, l’attrito produce calore e questo calore è sufficiente per fondere una grossa fetta del sottosuolo di Europa in acqua liquida.

Negli ultimi anni, gli astronomi hanno osservato da vicino la luna gioviana perché avere un oceano di acqua liquida (anche sotto la sua superficie), lo rende un probabile candidato per ospitare la vita. Diversi studi hanno portato prove che supportano l’esistenza dell’acqua su Europa, ma ciò che rende questo studio diverso è che porta prove di acqua non solida sulla superficie del satellite.

Non è molto, solo sottili tracce di vapore, ma anche queste tracce sono sorprendenti sulla superficie. Il motivo è che Europa riflette più luce solare di Ganimede, mantenendo la sua temperatura superficiale molto più fredda. La massima diurna su Europa è di -260 gradi Fahrenheit (-162 Celsius) e non è una temperatura alla quale ti aspetteresti di trovare acqua.

“L’osservazione del vapore acqueo su Ganimede e sul lato posteriore di Europa, fa avanzare la nostra comprensione delle atmosfere delle lune ghiacciate”, ha affermato Roth. “Tuttavia, il rilevamento di un’abbondanza d’acqua stabile su Europa è un po’ più sorprendente che su Ganimede perché le temperature superficiali di Europa sono inferiori a quelle di Ganimede”.

Precedenti scoperte di vapore acqueo su Europa erano associate a pennacchi d’acqua che eruttavano attraverso il ghiaccio, analogamente ai vulcani o ai geyser qui sulla Terra. Questi pennacchi possono estendersi per più di 60 miglia (96 km) di altezza, producendo bolle transitorie di vapore nell’atmosfera lunare. Ma questo sembra essere diverso.

Osservando i dati del 1999, 2012, 2014 e 2015, Hubble ha trovato prove che parte del vapore acqueo proviene direttamente dal ghiaccio in superficie. Questo ghiaccio sublima, trasformandosi direttamente da ghiaccio solido in gas, e sembra essere un processo continuo. In altre parole, piccole parti del ghiaccio superficiale di Europa si trasformano costantemente in vapore acqueo, almeno sul lato posteriore della luna.

Un precedente articolo del 2021, coautore anche di Roth, ha trovato tracce simili di vapore acqueo nell’atmosfera della luna di Giove Ganimede. Tuttavia, una limitazione di entrambi questi documenti è che sono osservazioni indirette. In poche parole, non è esattamente l’acqua che vedono, ma l’ossigeno, un componente importante dell’acqua. In teoria, potrebbero esserci altri elementi contenenti ossigeno (anidride carbonica, molecole di ossigeno solitario, idrossido), ma nulla sembra adattarsi ai dati così come l’acqua. È la conclusione più solida che puoi trarre da un’osservazione indiretta, anche se sarà ancora necessario un lavoro futuro per confermare la scoperta.

Fortunatamente, sia la NASA che l’ESA stanno preparando missioni per esplorare Europa in modo più dettagliato. Il lancio dell’Europa Clipper della NASA è previsto per il 2024, mentre il Jupiter Icy Moons Explorer dell’ESA è previsto per il lancio nell’agosto 2022 e raggiungerà Giove nel luglio 2031. Si prevede che queste due missioni aumenteranno notevolmente la nostra comprensione di questi mondi ghiacciati e offriranno ulteriori suggerimenti per la loro potenziale abitabilità.

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