La radiazione proveniente da Giove può distruggere le molecole sulla superficie di Europa. Il materiale proveniente dall’oceano sotto la crosta di Europa che riesce ad arrivare in superficie viene bombardato dalle radiazioni, che potrebbero distruggere qualsiasi segnale della presenza di vita. Crediti: Nasa/Jpl-Caltech
Da quando, negli anni ’90, la missione Nasa Galileo ha raccolto prove convincenti dell’esistenza di un oceano sotto il guscio ghiacciato di Europa, gli scienziati hanno considerato questa luna uno dei luoghi più promettenti del Sistema solare per la ricerca di ingredienti a supporto della vita extraterrestre. Ci sono anche indizi della fuoriuscita di acqua salata, che fluendo dall’interno della luna gioviana riesce a trovare la strada verso la superficie. Ma ad accoglierla vi sarebbe un bombardamento intenso e costante di radiazioni provenienti da Giove. Radiazioni in grado di distruggere o alterare il materiale trasportato in superficie, rendendo così molto difficile per gli scienziati capire se rappresenti le condizioni presenti nell’oceano di Europa.
Gli scienziati impegnati nella pianificazione delle future missioni con l’obiettivo di studiare l’eventuale abitabilità dell’oceano lunare si trovano così davanti a molte incognite: in quali regioni la radiazione è più intensa? Quanto in profondità arrivano le particelle energetiche? In che modo le radiazioni influiscono su ciò che si trova in superficie e al di sotto – inclusi potenziali segnali chimici, o biologici, che potrebbero implicare la presenza della vita?
Ora uno studio pubblicato su Nature Astronomy propone un nuovo modello e la mappa più completa delle radiazioni su Europa, fornendo alcuni tasselli chiave per completare il puzzle. «Se vogliamo capire cosa sta accadendo sulla superficie di Europa e in che modo questo sia legato all’oceano sottostante, dobbiamo comprendere la radiazione», spiega Tom Nordheimer, autore del paper e ricercatore del Jet Propulsion Laboratory (Jpl) della Nasa a Pasadena, in California. «Quando esaminiamo i materiali che sgorgano dal sottosuolo cosa stiamo osservando? Ci dicono qualcosa della composizione dell’oceano, o rappresentano solo quello che accade ai materiali una volta colpiti dalle radiazioni?».
Usando i dati forniti due decenni fa dai passaggi ravvicinati di Europa da parte della sonda Galileo e le misurazioni degli elettroni compiute dal Voyager 1, Nordheim e il suo team hanno esaminato attentamente gli elettroni che colpiscono la superficie della luna. Hanno scoperto che le dosi di radiazioni variano in base alla posizione: la radiazione più penetrante è concentrata nella zona attorno all’equatore, mentre in prossimità dei poli si riduce.
Mappa della superficie di Europa con evidenziate le regioni che ricevono una più alta dose di radiazioni (in rosa). Crediti: U.S. Geological Survey, Nasa/Jpl-Caltech, Johns Hopkins Applied Physics Laboratory, Nature Astronomy
«Questa è la prima previsione dei livelli di radiazione in ogni punto sulla superficie di Europa, ed è un’importante informazione per future missioni su Europa», dice Chris Paranicas, coautore dello studio e ricercatore al Johns Hopkins Physics Laboratory di Laurel, nel Maryland. Questa potrebbe essere un’informazione cruciale per la prossima missione Nasa, Europa Clipper, guidata dal Jpl, che orbiterà intorno a Giove per monitorare Europa con circa quarantacinque passaggi ravvicinati. La sonda spaziale potrebbe essere lanciata già nel 2020 e trasporterà telecamere, spettrometri, strumenti al plasma e radar per studiare la composizione della superficie della luna, il suo oceano e il materiale che viene espulso in superficie.
Nell’articolo i ricercatori sono andati oltre, costruendo un modello in 3D della radiazione più intensa su Europa. I risultati mostrano quanto a fondo gli scienziati debbano scavare o trapanare – durante una potenziale missione futura di un lander su Europa – per trovare eventuali firme biologiche che potrebbero essere state conservate. Dai 10 ai 20 cm nelle zone a più alta radiazione, fino a meno di 1 cm nelle regioni con latitudini medio-alte, verso i poli lunari. Per giungere a questa conclusione, Nordheim ha testato gli effetti della radiazione sugli amminoacidi, per capire come la radiazione che colpisce Europa influenzerebbe possibili firme biologiche.
«La radiazione che bombarda la superficie di questa luna lascia un’impronta digitale», osserva Kevin Hand, coautore del paper e ricercatore del progetto per il futuro lander. «Se conosciamo l’aspetto di quell’impronta digitale, possiamo capire meglio la natura di qualsiasi sostanza organica e le possibili firme biologiche che potrebbero essere rilevate nelle future missioni, siano esse sonde che volano o atterrano su Europa. Il team della missione Europa Clipper sta esaminando i possibili percorsi orbitali e le rotte proposte attraversano molte regioni di Europa che sperimentano i livelli più bassi di radiazioni: questa è una buona notizia», conclude Hand, «per lo studio di materiale oceanico potenzialmente intatto, che non sia stato pesantemente modificato dall’impronta digitale delle radiazioni».
Per saperne di più:
- Leggi su Nature Astronomy l’articolo “Preservation of potential biosignatures in the shallow subsurface of Europa“, di T. A. Nordheim, K. P. Hand e C. Paranicas