Si ritiene che Europa, la luna di Giove, ospiti un oceano salato sotto la sua brillante crosta ghiacciata, rendendolo un mondo che potrebbe essere uno dei luoghi più abitabili del nostro sistema solare.
Ma la vita come la conosciamo ha bisogno di ossigeno. La questione è se la periferia europea ce l'abbia o meno.
Ora, gli astronomi hanno determinato quanta molecola formata sulla superficie ghiacciata della Luna potrebbe essere una fonte di ossigeno per l’acqua sottostante. Utilizzando i dati della missione Juno della NASA, risultatiUn nuovo studio pubblicato lunedì sulla rivista Nature Astronomy suggerisce che il mondo ghiacciato sta generando meno ossigeno di quanto alcuni astronomi avevano sperato.
“È al limite inferiore di quello che ci aspettavamo”, ha detto Jami Szalay, fisico del plasma dell'Università di Princeton che ha condotto lo studio. Ha aggiunto che “non è del tutto vietato” per l'edilizia abitativa.
Sulla Terra, la fotosintesi di piante, plancton e batteri pompa ossigeno nell’atmosfera. Ma il processo funziona diversamente in Europa. Le particelle cariche provenienti dallo spazio bombardano la crosta ghiacciata della Luna, scomponendo l'acqua ghiacciata in molecole di idrogeno e ossigeno.
“La crosta di ghiaccio è come i polmoni dell'Europa”, ha detto il dottor Salai. “La superficie, la stessa superficie che protegge l’oceano sottostante dalle radiazioni nocive, in una certa misura respira”.
Gli astronomi ipotizzano che questo ossigeno possa essere trasportato negli inferi acquosi di Europa. Se così fosse, potrebbe mescolarsi con il materiale vulcanico del fondale marino, creando un “brodo chimico che potrebbe portare alla formazione della vita”, ha affermato Fran Bagnall, planetologo dell'Università del Colorado Boulder.
La navicella spaziale Juno, lanciata nel 2011 per scoprire cosa si nasconde sotto lo spesso velo di nuvole di Giove, è ora impegnata in una missione ampliata per esplorare gli anelli e le lune del pianeta. A bordo c'è uno strumento chiamato JADE, abbreviazione di Jovian Auroral Distributions Experiment. Il team del dottor Salai ha studiato i dati raccolti da JADE durante il sorvolo di Giunone attraverso il plasma che spazzava Europa.
Ma la squadra non stava cercando direttamente l'ossigeno; Stava calcolando l'idrogeno. Poiché la molecola è così leggera, tutto l'idrogeno prodotto sulla superficie di Europa fluttua nell'atmosfera. L'ossigeno, che è più pesante, ha maggiori probabilità di rimanere bloccato o intrappolato nel ghiaccio.
Ma entrambe le molecole provengono dalla stessa fonte: H₂O congelata.
“Pertanto, se misuriamo l'idrogeno, abbiamo una linea diretta per determinare la quantità di ossigeno che viene prodotta”, ha detto il dottor Szalay.
Il team ha scoperto che la superficie di Europa genera da 13 a 40 libbre di ossigeno al secondo. Si tratta di più di 1.000 tonnellate al giorno, sufficienti a riempire lo stadio di football dei Dallas Cowboys 100 volte l'anno.
Sebbene studi precedenti abbiano riportato intervalli molto variabili, fino a 2.245 libbre al secondo, questo risultato mostra che il limite superiore di tale intervallo è improbabile. Ma secondo il dottor Bagnall, ciò non nuoce necessariamente all’abitabilità dell’Europa.
“Non sappiamo davvero di quanto ossigeno abbiamo bisogno per formare la vita”, ha detto. “Quindi il fatto che sia inferiore ad alcune delle precedenti stime auspicate non è un grosso problema.”
Studiare l'atmosfera di Europa è “un pezzo importante del puzzle per conoscere la Luna come sistema”, ha affermato Carl Schmidt, uno scienziato planetario dell'Università di Boston che non è stato coinvolto nel lavoro.
Ma i risultati confermano solo la quantità di ossigeno generata nel ghiaccio. Lo studio non rivela quanta molecola viene persa nell’atmosfera, o come potrebbe permeare il ghiaccio per arricchire l’oceano sottostante.
In altre parole, “non abbiamo ancora idea di quanto sia in ribasso rispetto a quanto in rialzo”, ha affermato il dottor Schmidt.
Juno non effettuerà più sorvoli ravvicinati del mondo acquatico globale, ma le missioni di prossima generazione mirate specificamente allo studio di Europa potrebbero trovare più risposte. Il Jupiter Icy Moons Explorer dell'ESA, il cui arrivo è previsto nel sistema gioviano nel 2031, mira a confermare l'esistenza e le dimensioni dell'oceano di Europa. E la NASA Clipper EuropaIl lancio è previsto per ottobre e indagherà come la crosta ghiacciata della Luna interagisce con l'acqua sottostante.
In questo momento, gli astronomi sono impegnati con i dati provenienti da Giunone. Sebbene il sorvolo sia durato solo pochi minuti, è stata la prima volta che la composizione del plasma vicino all'atmosfera di Europa è stata misurata direttamente.
“Questa è solo la punta dell'iceberg”, ha detto il dottor Salai. “Per molti anni scaveremo in questo unico volo per trovare tutto il tesoro.”
