Gli scienziati hanno scoperto nei dati raccolti dalla stazione interplanetaria Galileo 20 anni fa, nuove prove dell'esistenza di geyser d'acqua sulla gelida luna di Giove Europa. L'articolo è stato pubblicato sulla rivista Nature, brevemente descritto in un comunicato stampa sul sito web della NASA.
Europa è la più piccola delle quattro lune più grandi di Giove, chiamate lune galileiane. Il suo raggio è di 200 chilometri inferiore al raggio della Luna e la sua orbita è di circa 670 mila chilometri dal gigante gassoso. Particolare interesse per questo corpo celeste è sorto alla fine degli anni '90, quando è stata prevista l'esistenza di un oceano sottomarino sulla base dell'analisi del campo magnetico del satellite effettuata da Galileo. Si presume che l'oceano abbia meno di 25 chilometri di ghiaccio e che la sua profondità raggiunga centinaia di chilometri di profondità. L'oceano su Europa non si congela a causa del riscaldamento dell'interno del satellite, che si manifesta sotto l'influenza delle forze di marea di Giove. Inoltre, gli scienziati suggeriscono l'esistenza di attività geotermica sul fondo dell'oceano, che potrebbe essere una condizione sufficiente per l'emergere della vita.
Una delle prove della presenza di un oceano su Europa sono i geyser che emettono vapore acqueo, che è stata registrata dal telescopio Hubble nel 2012, 2014 e 2016. Le eiezioni sono state rilevate sulla regione equatoriale e sul polo sud del satellite, si estendevano fino a 200 chilometri di altezza e avevano un carattere instabile: la massima attività è stata osservata quando il satellite era il più lontano possibile da Giove. Tuttavia, queste scoperte sono state fatte al limite delle capacità del telescopio e gli astronomi vorrebbero ottenere prove dell'esistenza di geyser in situ.
Gli astronomi guidati da Xianzhe Jia affermano di aver trovato tali prove analizzando i dati raccolti dal magnetometro e dallo strumento PWS (Plasma Wave Spectrometer) sulla sonda Galileo durante due ravvicinati ravvicinati sull'Europa equatoriale e meridionale nel 1997 e 2000 anni. Durante questi voli, la distanza minima dal veicolo spaziale alla superficie ghiacciata del satellite era di quasi 200 chilometri, che attualmente è un minimo record.
Dati del magnetometro Galileo ottenuti durante un sorvolo ravvicinato nel dicembre 1997 sull'Europa e loro confronto con i modelli.
Dati dallo strumento PWS Galileo ottenuti durante un sorvolo ravvicinato nel dicembre 1997 sull'Europa e le dinamiche calcolate dei cambiamenti nella densità del plasma.
Durante un volo sopra la regione equatoriale dell'Europa nel dicembre 1997, circa un minuto prima di passare il punto più vicino alla superficie del satellite, il magnetometro ha registrato una variazione nell'intensità del campo magnetico di centinaia di nanotasti in 16 secondi. In questo momento, lo strumento PWS ha registrato cambiamenti locali nel campo elettrico e nella densità elettronica del plasma che circonda l'apparato. Per verificare se tali fenomeni possono essere associati al passaggio del dispositivo attraverso il pennacchio d'acqua (o pennacchio) del geyser, gli astronomi hanno costruito un modello tridimensionale magnetoidrodinamico che descrive l'effetto dell'eiezione sulle proprietà del plasma e dei campi in prossimità del satellite. La simulazione traccia il comportamento degli ioni O + (rappresentativo del plasma magnetosferico), O2 + (rappresentativo degli ioni originati dalla superficie di Europa) e del plasma elettronico,e tiene conto dei processi di ionizzazione, ricarica e ricombinazione nell'atmosfera dell'Europa, nonché dei parametri delle emissioni di acqua ottenuti durante le osservazioni da diversi telescopi. Si presumeva che la forma e la struttura delle emissioni su Europa fosse simile alle emissioni dei geyser sulla luna di Saturno, Encelado.
Posizione stimata di un rilascio d'acqua dalla superficie di Europa registrato durante il sorvolo ravvicinato di Galileo nel dicembre 1997.
Video promozionale:
Di conseguenza, si è scoperto che i modelli descrivono bene i dati osservativi e consentono di limitare l'area della sorgente del pennacchio, attraverso cui il Galileo ha volato nel dicembre 1997. Nel caso di un sorvolo ravvicinato nel 2000, i dati osservativi sui cambiamenti nel campo magnetico non possono essere interpretati come l'effetto di un'espulsione del geyser. Questi risultati evidenziano il valore della raccolta di dati a brevi distanze da o sulla superficie del satellite. Questa è la sfida che deve affrontare una nuova generazione di missioni sul sistema Jupiter: Europa Clipper, Jupiter Icy Moon Explorer e Joint Europa Mission, che dovrebbero essere lanciate all'inizio degli anni '20.
Alexander Voytyuk
