Grazie alle osservazioni effettuate dai diversi veicoli spaziali che l’hanno avvicinata, tra i quali la sonda della Nasa Galileo, oggi sappiamo che la luna gioviana Europa è costituita da una crosta ghiacciata che copre un vasto oceano di acqua salata, al di sotto del quale si trova un mantello roccioso di silicati a diretto contatto con un nucleo costituito probabilmente di ferro.
Rappresentazione artistica della futura sonda della Nasa Clipper in volo ravvicinato sulla luna gioviana Europa. Crediti: Nasa/Jpl-Caltech
Quello che ancora non sappiamo con certezza è se la luna possieda vulcani sottomarini – veri e propri crateri sottosuperficiali la cui esistenza è ipotizzata da diverso tempo all’interfaccia tra il mantello e l’oceano di acqua del satellite. L’ipotesi è che Europa possa essere vulcanicamente attiva come la sorella Io, il corpo celeste vulcanicamente più attivo dell’intero Sistema solare.
Una nuova ricerca condotta da un team di scienziati guidati dalla Charles University di Praga, nella Repubblica Ceca, mostra ora non solo che l’attività vulcanica di Europa potrebbe essersi verificata sul fondale oceanico nel recente passato, ma che potrebbe ancora essere in corso.
Nello studio, pubblicato di recente su Geophysical Research Letters, i ricercatori descrivono in particolare come Europa possa produrre abbastanza calore interno da fondere parzialmente il suo mantello roccioso – un processo che potrebbe alimentare il vulcanesimo all’interno dell’oceano d’acqua del satellite.
I risultati, ottenuti mediante modellazione 3D della produzione e del trasferimento di calore tra i due strati, suggeriscono che, come per Io, la chiave di tutto sia il riscaldamento mareale: un processo conseguente all’attrito generato all’interno di Europa dalle variazioni dell’intensa attrazione gravitazionale esercitata da Giove. In pratica, le spinte gravitazionali del gigante gassoso stirano e schiacciano il satellite. In questo modo, parte dell’energia orbitale e rotazionale viene dissipata sotto forma di calore. Calore che sarebbe sufficiente a sciogliere il mantello roccioso in magma, generando probabilmente fenomeni eruttivi sottosuperficiali nell’adiacente idrosfera.
Illustrazione artistica che mostra la struttura interna della luna gioviana Europa. All’interfaccia tra il mantello e l’oceano di acqua ghiacciata, la luna potrebbe possedere vulcani attivi, alimentati, secondo il nuovo studio, dalla parziale fusione delle rocce indotta dal riscaldamento mareale. Crediti: Nasa/Jpl-Caltech/Michael Carroll
Guidato da Marie Běhounková, ricercatrice presso la Charles University e prima autrice dello studio, il team ha inoltre ottenuto dati stando ai quali l’attività vulcanica potrebbe verificarsi principalmente vicino ai poli di Europa, le latitudini in cui verrebbe generata la maggior parte del calore.
Si tratta di risultati interessanti non solo dal punto di vista geologico ma soprattutto da quello astrobiologico. Se realmente presenti, queste strutture vulcaniche potrebbero infatti creare sorgenti idrotermali come quelle che alimentano la vita sul fondo degli oceani terrestri. Sulla Terra, spiegano i ricercatori, quando l’acqua di mare entra in contatto con il magma caldo espulso da un vulcano sottomarino, l’interazione si traduce nella produzione di grandi quantità di energia chimica: è questa energia chimica, piuttosto che quella proveniente dalla luce solare, che aiuta a sostenere la vita nelle profondità dei nostri oceani. Nel fondale oceanico di Europa potrebbe avvenire una cosa simile, creando un ambiente potenzialmente in grado di ospitare la vita.
«I nostri risultati forniscono ulteriori indizi a favore dell’ipotesi che l’oceano sotto la superficie di Europa possa offrire un ambiente adatto per l’emergere della vita», dice a questo proposito Běhounková. «Europa è uno dei rari corpi planetari che potrebbero aver mantenuto l’attività vulcanica per miliardi di anni, e forse l’unico al di là della Terra ad avere grandi serbatoi d’acqua e una fonte di energia di lunga durata».
Gli scienziati avranno l’opportunità di verificare questi risultati nei prossimi anni con le missioni Juice (Jupiter Icy Moons Explorer) ed Europa Clipper. La prima, dell’Agenzia spaziale europea e con forte partecipazione italiana (Asi e Inaf), verrà lanciata l’anno prossimo (attualmente è in fase di test) con l’obiettivo di studiare Giove e le sue lune ghiacciate – tra cui, appunto, Europa. La seconda, targata Nasa, verrà lanciata nel 2024 e si dedicherà principalmente alla ricerca di vita sulla luna gioviana. Le osservazioni con queste future missioni spaziali daranno agli scienziati la possibilità di studiarne, tra le altre cose, la crosta ghiacciata e l’oceano sottosuperficiale, permettendo di individuare eventuali anomalie, specialmente verso i poli, che potrebbero aiutare a confermare la presenza di attività vulcanica.
«La prospettiva di un interno caldo e roccioso e di vulcani sul fondo marino di Europa aumenta le possibilità che l’oceano di Europa possa essere un ambiente abitabile», conclude Robert Pappalardo, ricercatore al Jet Propulsion Laboratory della Nasa e project scientist della missione Europa Clipper. «Potremmo essere in grado di testare questa ipotesi con le misurazioni della gravità e della composizione di Europa Clipper, il che è una prospettiva entusiasmante».
Per saperne di più:
- Leggi su Geophysical Research Letters l’articolo “Tidally Induced Magmatic Pulses on the Oceanic Floor of Jupiter’s Moon Europa” di Marie Běhounková, Gabriel Tobie, Gaël Choblet, Mathilde Kervazo, Mohit Melwani Daswani, Caroline Dumoulin e Steven D. Vance