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Galileo: i potenziali pennacchi di Europa potrebbero provenire da acqua nella crosta

17 novembre 2020
Gli scienziati hanno già teorizzato l'origine dei pennacchi d'acqua che potrebbero eruttare dalla luna di Giove Europa, ma recenti ricerche hanno aggiunto una potenziale fonte a quelle già ipotizzate.

Secondo una nuova ricerca, i pennacchi di vapore acqueo che potrebbero eruttare nello spazio dalla luna di Giove Europa potrebbero provenire dall'interno della stessa crosta ghiacciata. Un modello ha delineato un processo per la salamoia, o acqua arricchita di sale, che si muove all'interno del guscio della luna e alla fine forma sacche d'acqua - ancora più concentrate con il sale - che potrebbero eruttare.
Gli scienziati di Europa hanno considerato questi possibili pennacchi come un sistema promettente per indagare sull'abitabilità della luna ghiacciata di Giove, soprattutto perché offrono l'opportunità di essere campionati direttamente da veicoli spaziali che li attraversano. Le informazioni sull'attività e la composizione del guscio di ghiaccio che copre l'oceano interno di Europa potranno 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 spinta 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 perché probabilmente manca dell'energia che è un ingrediente necessario per la vita. E, nell'oceano d'Europa, quell'energia potrebbe provenire da prese d'aria 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 dover sondare l'oceano sottostante di Europa", ha detto l'autore principale Gregor Steinbrügge, ricercatore post-dottorato presso la Stanford's School of Earth, Energy E scienze ambientali.
Utilizzando le immagini raccolte dalla sonda Galileo della NASA, i ricercatori hanno sviluppato un modello per proporre come una combinazione di congelamento e pressurizzazione possa portare a un'eruzione crio-vulcanica o un'esplosione di acqua gelida. I risultati, pubblicati il 10 novembre su Geophysical Research Letters, potrebbero anche far luce sulle eruzioni presenti su altri corpi ghiacciati del Sistema Solare.

I ricercatori hanno concentrato le loro analisi su Manannán, un cratere di 29 chilometri su Europa che è il risultato di un impatto con un altro oggetto celeste decine di milioni di anni fa. Ipotizzando che una tale collisione ha generato un calore tremendo, hanno modellato il sistema in cui il ghiaccio sciolto e il successivo congelamento della sacca d'acqua all'interno del guscio ghiacciato avrebbero potuto pressurizzarlo e causare quindi l'eruzione dell'acqua.

"La cometa o l'asteroide che ha colpito il guscio di ghiaccio è stato fondamentalmente un grande esperimento che stiamo usando per costruire delle ipotesi da verificare", ha detto il coautore Don Blankenship, ricercatore senior presso l'Università del Texas Institute for Geophysics (UTIG) e ricercatore principale dello strumento radar, REASON (Radar for Europa Assessment and Sounding: Ocean to Near-surface), che volerà a bordo della prossima navicella 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, poiché l'acqua di Europa si è parzialmente congelata in ghiaccio in seguito all'impatto, potrebbero essersi create sacche d'acqua rimanenti sulla superficie della luna. Queste sacche di acqua salata possono spostarsi lateralmente attraverso il guscio di ghiaccio di Europa sciogliendo regioni adiacenti di ghiaccio e di conseguenza diventare ancora più salate nel processo.

Una forza motrice salata

Il modello propone che quando una sacca di acqua salata migrante ha raggiunto il centro del cratere di Manannán, si è bloccata e ha iniziato a congelarsi, generando una pressione che alla fine ha provocato un pennacchio, stimato essere alto oltre un chilometro e mezzo. 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 delle sacche di acqua 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 detto la co-autrice Joana Voigt, assistente di ricerca laureata presso l'Università dell'Arizona, in Tucson.
Le dimensioni relativamente piccole del pennacchio che si sarebbe formato a Manannán indicano che i crateri da impatto probabilmente non potrebbero comunque 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. 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 numero di ricerche che dimostrano come potrebbero esserci più tipi di pennacchi su Europa", ha detto Robert Pappalardo del Jet Propulsion Laboratory della NASA nella California meridionale e scienziato del progetto della missione Europa Clipper. "La comprensione dei pennacchi e delle loro possibili fonti contribuisce fortemente all'obiettivo di Europa Clipper di indagare sull'abitabilità di Europa".

Missioni come Europa Clipper aiuteranno 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 supportare la vita. Comprendere l'abitabilità di Europa aiuterà gli scienziati a capire meglio come si è sviluppata la vita sulla Terra e come trovare vita oltre il nostro pianeta.

fonti: NASA Jet Propulsion Laboratory

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