E' abitabile Europa? La sonda Juno misura la produzione di ossigeno sulla luna di Giove
La sonda spaziale Juno della NASA ha fornito dati fondamentali sulle particelle cariche presenti nell’atmosfera di Europa, una delle lune più grandi di Giove, rivelando nuove informazioni sulla sua potenzialità di sostenere la vita. Questo studio, che ha coinvolto misurazioni in situ di ossigeno e idrogeno, ha portato a una nuova comprensione delle condizioni ambientali di Europa e dell’abitabilità del suo oceano sotterraneo.
La sonda Juno ha misurato direttamente molecole di ossigeno e idrogeno cariche dall’atmosfera di Europa. Secondo uno studio condotto da scienziati della SwRI e guidato dall’Università di Princeton, queste osservazioni forniscono vincoli chiave sull’eventuale ossigenazione del suo oceano sotterraneo.
“I risultati di questo studio hanno implicazioni dirette sulla potenziale abitabilità di Europa”, ha affermato il Dr. Scott Bolton dell’SwRI, coautore dello studio. “Questo studio fornisce la prima misurazione diretta in situ dei componenti dell’acqua presenti nell’atmosfera di Europa, dandoci un intervallo ristretto che potrebbe supportare l’abitabilità.”
Nel 2022, Juno ha completato un sorvolo di Europa, avvicinandosi fino a 352 chilometri dalla luna. Lo strumento Jovian Auroral Distributions Experiment (JADE) sviluppato dalla SwRI a bordo di Juno ha rilevato quantità significative di ossigeno molecolare e idrogeno carichi persi dall’atmosfera.
“Per la prima volta, siamo stati in grado di rilevare definitivamente idrogeno e ossigeno con misurazioni in situ e confermare ulteriormente che l’atmosfera di Europa è composta principalmente da molecole di idrogeno e ossigeno”, ha detto il Dr. Robert Ebert, scienziato dello staff della SwRI e coautore dello studio.
Si ritiene che la fonte di queste molecole sia il ghiaccio d’acqua sulla superficie di Europa. La radiazione intensa di Giove rompe i legami molecolari dell’H2O, lasciando dietro di sé ossigeno e idrogeno. Le molecole di ossigeno più pesanti rimangono più vincolate alla superficie o all’atmosfera vicino alla superficie, mentre l’idrogeno più leggero sfugge prevalentemente nell’atmosfera e oltre. L’ossigeno prodotto nel ghiaccio viene perso dall’atmosfera e/o sequestrato nella superficie. L’ossigeno trattenuto nel ghiaccio di Europa potrebbe raggiungere il suo oceano sotterraneo come possibile fonte di energia metabolica.
“Il guscio di ghiaccio di Europa assorbe la radiazione, proteggendo l’oceano sottostante. Questo assorbimento produce anche ossigeno all’interno del ghiaccio, quindi in un certo senso, il guscio di ghiaccio agisce come il polmone di Europa, fornendo una potenziale fonte di ossigeno per l’oceano”, ha detto il Dr. Jamey Szalay, ricercatore dell’Università di Princeton e autore principale dello studio. “Abbiamo posto vincoli ristretti sulla produzione totale di ossigeno attualmente a Europa, intorno ai 12 kg al secondo. Prima di Juno, le stime precedenti variavano da pochi kg al secondo a oltre 1.000 kg al secondo. I risultati dimostrano inequivocabilmente che l’ossigeno viene continuamente prodotto nella superficie, solo un po’ meno di quanto ci aspettassimo.”
“Abbiamo progettato JADE per misurare le particelle cariche che creano le aurore di Giove”, ha detto il Dr. Frederic Allegrini, scienziato dello staff della SwRI e coautore dello studio. “I sorvoli di Europa non facevano parte della missione primaria di Juno. JADE è stato progettato per funzionare in un ambiente ad alta radiazione ma non necessariamente nell’ambiente di Europa, che è costantemente bombardato da alti livelli di radiazione. Tuttavia, lo strumento ha funzionato magnificamente.”
Le nuove misurazioni contribuiscono a una maggiore comprensione di Europa e del suo ambiente, aprendo la porta a modelli più recenti e precisi. La nuova stima della quantità di ossigeno prodotto all’interno della superficie di Europa, ad esempio, potrebbe informare future ricerche relative al suo oceano sotterraneo e alla potenziale abitabilità. Poiché queste osservazioni forniscono le prime misurazioni della composizione delle particelle cariche nelle vicinanze di Europa, offrono una nuova importante finestra sull’interazione complessa della luna con il suo ambiente.
“Europa è un oggetto affascinante perché gli scienziati sono certi che esista un oceano liquido nel suo interno”, ha detto Ebert. “L’acqua è importante per l’esistenza della vita e può essere trovata in o su oggetti con caratteristiche diverse. Europa è un buon posto dove cercare acqua all’interno del nostro sistema solare.”