Grazie a nuovi esperimenti di laboratorio gli scienziati hanno scoperto che la gelida luna di Giove, Europa, brilla anche sul lato notturno. Nuovi indizi sulla vita?

Mentre la gelida luna Europa orbita attorno a Giove, resiste a un importante dose di radiazioni. Giove colpisce la superficie del satellite notte e giorno con elettroni e altre particelle, immergendola in radiazioni ad alta energia. Ma mentre queste particelle colpiscono la superficie della luna, potrebbero anche fare qualcosa di “ultraterreno”: far brillare Europa nel buio. Una nuova ricerca degli scienziati del Jet Propulsion Laboratory della NASA nel sud della California descrive per la prima volta come sarebbe il bagliore e cosa potrebbe rivelare sulla composizione del ghiaccio sulla superficie di Europa. Diversi composti salini reagiscono in modo diverso alle radiazioni ed emettono il loro bagliore unico. A occhio nudo, questo bagliore apparirebbe a volte leggermente verde, a volte leggermente blu o bianco e con vari gradi di luminosità, a seconda del materiale.

Europa
Questa illustrazione di Europa mostra come la superficie ghiacciata potrebbe brillare sul suo lato notturno, il lato opposto al Sole. Crediti: NASA / JPL-Caltech

Spettrometro

Gli scienziati usano uno spettrometro per separare la luce in lunghezze d’onda e collegare le distinte “firme”, o spettri, a diverse composizioni di ghiaccio. La maggior parte delle osservazioni usando uno spettrometro su una luna come Europa sono prese usando la luce solare riflessa sul lato diurno della luna, ma questi nuovi risultati mostrano come apparirebbe Europa al buio. Questo perché Europa possiede un enorme oceano interno globale che potrebbe filtrare in superficie attraverso la spessa crosta di ghiaccio della luna. Analizzando la superficie, gli scienziati possono imparare di più su ciò che si trova sotto.

Europa
Europa. NASA/JPL-Caltech/SETI Institute

La superficie

Gli scienziati hanno dedotto da precedenti osservazioni che la superficie della luna potrebbe essere composta da una miscela di ghiaccio e sali comunemente noti sulla Terra, come il solfato di magnesio (sale Epsom) e il cloruro di sodio (sale da cucina). La nuova ricerca mostra che incorporare questi sali nel ghiaccio d’acqua in condizioni simili a quelle dell’Europa e farlo reagire con radiazioni produce un bagliore. Non è stata una sorpresa. È facile immaginare una superficie irradiata che brilla. Gli scienziati sanno che la lucentezza è causata da elettroni energetici che penetrano nella superficie, energizzando le molecole sottostanti. Quando quelle molecole si “rilassano”, rilasciano energia sotto forma di luce visibile.

Per studiare un modello di laboratorio della superficie di Europa, il team del JPL ha costruito uno strumento unico chiamato Ice Chamber per i test europei di elettroni e radiazioni ad alta energia (ICE-HEART). Hanno portato ICE-HEART in una struttura a fasci di elettroni ad alta energia a Gaithersburg, nel Maryland, e hanno iniziato gli esperimenti con uno studio completamente diverso in mente: per vedere come il materiale organico sotto Europa Ice avrebbe reagito alle esplosioni di radiazioni. Non si aspettavano di vedere variazioni nel bagliore stesso legate a diverse composizioni di ghiaccio.  Una luna visibile in un cielo scuro potrebbe non sembrare insolita; vediamo la nostra Luna perché riflette la luce solare. Ma il bagliore della luna è causato da un meccanismo completamente diverso, hanno detto gli scienziati.

Europa
Struttura interna di Europa
Europa Clipper

La prossima missione della NASA Europa Clipper osserverà la superficie della luna in più passaggi ravvicinati mentre orbita attorno a Giove. Gli scienziati della missione stanno esaminando le scoperte degli autori per valutare se un bagliore sarebbe rilevabile dagli strumenti scientifici del veicolo spaziale. È possibile che le future informazioni raccolte possano essere abbinate alle misurazioni della nuova ricerca per identificare i componenti salati sulla superficie della luna. Missioni come Europa Clipper aiutano a contribuire al campo dell’astrobiologia. Sebbene 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.

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