Questa rappresentazione artistica mostra come le doppie creste sulla superficie di Europa possono formare sacche d’acqua all’interno del guscio di ghiaccio. Questo meccanismo si basa sullo studio della doppia cresta trovata sulla calotta glaciale della Groenlandia. Crediti: Justice Blaine Wainwright
Europa, la luna di Giove, è un ottimo candidato per l’abitabilità extraterrestre nel Sistema solare e il suo profondo oceano di acqua salata ha affascinato gli scienziati per decenni. Ma è racchiuso da un guscio ghiacciato che potrebbe essere spesso da qualche chilometro a decine di chilometri, rendendo la prospettiva di un eventuale campionamento alquanto scoraggiante. Tuttavia, ora sembra esserci l’evidenza che il guscio di ghiaccio potrebbe non essere solo una barriera bensì un sistema dinamico e un sito potenzialmente abitabile a sé stante.
Queste evidenze non sono extraterrestri. Si tratta di osservazioni effettuate in Groenlandia con un radar capace di penetrare il ghiaccio, che hanno catturato la formazione di una “doppia cresta” simile a quelle rilevate su Europa, al di sotto della quale sono state trovate sacche d’acqua. Tali osservazioni suggeriscono che il guscio di ghiaccio che ricopre Europa potrebbe avere al suo interno sacche d’acqua simili a quelle terrestri. I risultati, pubblicati oggi su Nature Communications, potrebbero essere interessanti per il rilevamento di ambienti potenzialmente abitabili all’interno della parte esterna della luna di Giove.
«Poiché è più vicino alla superficie, dove si trovano sostanze chimiche interessanti provenienti dallo spazio, dalle altre lune e dai vulcani di Io, se ci fossero sacche d’acqua nel guscio, la vita potrebbe essere possibile», spiega Dustin Schroeder della Stanford University’s School of Earth, Energy & Environmental Sciences (Stanford Earth). «Se il meccanismo che vediamo in Groenlandia è simile a quello che porta alla formazione di queste caratteristiche su Europa, potrebbe esserci acqua ovunque».
Sulla Terra, i ricercatori analizzano le regioni polari utilizzando strumenti geofisici aviotrasportati, per capire come la crescita e il ritiro delle calotte glaciali potrebbero influenzare l’innalzamento del livello del mare. Gran parte dell’area di studio si trova sulla terraferma, dove il flusso delle calotte glaciali è soggetto a un’idrologia complessa – come laghi subglaciali dinamici, stagni di superficie e condotti di drenaggio stagionale – che contribuisce all’incertezza nelle previsioni del livello del mare.
Poiché il sottosuolo terrestre è ben diverso dall’oceano sotterraneo di acqua liquida di Europa, i coautori dello studio sono rimasti sorpresi quando hanno notato che le formazioni che solcano la luna ghiacciata sembravano estremamente simili a una caratteristica superficiale minore della calotta glaciale in Groenlandia – una calotta glaciale che il gruppo ha studiato in dettaglio. «Stavamo lavorando a qualcosa di completamente diverso in relazione al cambiamento climatico e al suo impatto sulla superficie della Groenlandia quando abbiamo visto queste doppie creste – e siamo stati in grado di vedere le creste passare dall’essere ‘non formate’ a ‘formate’», riporta Schroeder.
Dopo un ulteriore esame, hanno scoperto che la cresta a forma di “M” in Groenlandia – nota come doubleridge – potrebbe essere una versione in miniatura della caratteristica più importante di Europa.
Confronto delle immagini di una doppia cresta su Europa e sulla Terra. (a) Doppia cresta su Europa in un’immagine pancromatica della missione Galileo (immagine PIA00589). La risoluzione è di 20 metri per pixel. (b) Doppia cresta in Groenlandia in un’immagine pancromatica dal satellite WorldView-3 ripresa a luglio 2018 (Maxar). La risoluzione è di circa 0,31 metri per pixel. Crediti: Culberg et al
Le doppie creste su Europa appaiono come squarci sulla superficie ghiacciata della luna, con picchi che raggiungono quasi 300 metri, separati da valli larghe circa 800 metri. Gli scienziati sono a conoscenza di queste caratteristiche da quando la superficie lunare è stata fotografata dalla sonda spaziale Galileo negli anni ’90, ma non sono stati in grado di concepire una spiegazione definitiva di come si siano formate.
Attraverso l’analisi dei dati di elevazione superficiale e del radar che ha penetrato gli strati di ghiaccio, raccolti dal 2015 al 2017 da IceBridge della Nasa, i ricercatori hanno capito che la doppia cresta nella Groenlandia nord-occidentale si è prodotta quando il ghiaccio si è fratturato attorno a una sacca di acqua liquida pressurizzata che si stava ricongelando all’interno della calotta glaciale. «In Groenlandia, questa doppia cresta si è formata in un luogo in cui l’acqua proveniente dai laghi e dai corsi d’acqua superficiali defluisce nella superficie vicina e si ricongela», racconta Riley Culberg, primo autore dello studio. «Su Europa, simili sacche di acqua poco profonde potrebbero formarsi attraverso l’acqua proveniente dall’oceano sotterraneo che viene spinta verso l’alto nella calotta di ghiaccio a causa di fratture, e ciò suggerirebbe che potrebbe esserci una ragionevole quantità di scambio all’interno della calotta di ghiaccio».
La superficie della luna di Giove, Europa. Crediti: Nasa/Jpl-Caltech/Seti Institute
Secondo questo e altri studi, piuttosto che comportarsi come un blocco di ghiaccio inerte, il guscio di Europa sembra risentire di una varietà di processi geologici e idrologici, tra cui l’evidenza di pennacchi d’acqua che eruttano in superficie. Un guscio di ghiaccio dinamico supporta l’abitabilità poiché facilita lo scambio tra l’oceano sotterraneo e le sostanze “nutrienti” provenienti dai corpi celesti vicini, accumulate sulla superficie.
«Le persone studiano queste doppie creste da oltre 20 anni, ma questa è la prima volta che siamo stati effettivamente in grado di osservare qualcosa di simile sulla Terra e vedere la natura elaborare la sua magia», conclude Gregor Steinbrügge, scienziato del Jet Propulsion Laboratory (Jpl) della Nasa. «Stiamo facendo un passo molto più grande nella direzione di comprendere quali processi dominano effettivamente la fisica e la dinamica del guscio di ghiaccio di Europa».
I coautori hanno ammesso che la loro spiegazione di come si formano le doppie creste è così complessa che non avrebbero potuto concepirla senza l’analogo sulla Terra. I risultati forniscono una traccia per rilevare rapidamente questo processo utilizzando un radar capace di penetrare il ghiaccio, che è tra gli strumenti attualmente in programma per esplorare l’Europa dallo spazio.
Per saperne di più:
- Leggi su Nature Communications l’articolo “Double ridge formation over shallow water sills on Jupiter’s moon Europa” di Riley Culberg, Dustin M. Schroeder e Gregor Steinbrügge