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Si ritiene che sotto il suo guscio luminoso e gelido, Europa, la luna di Giove, ospiti un oceano salato, rendendolo un mondo che potrebbe essere uno dei luoghi più abitabili del nostro sistema solare.
Ma la vita come la conosciamo ha bisogno di ossigeno. Ed è una questione aperta se l’oceano di Europa ce l’abbia.
Ora, gli astronomi hanno stabilito quanta molecola viene prodotta sulla superficie ghiacciata della luna, che potrebbe essere una fonte di ossigeno per le acque sottostanti. Utilizzando i dati della missione Juno della NASA, i risultati, pubblicati lunedì sulla rivista Nature Astronomy, suggeriscono che il mondo ghiacciato genera meno ossigeno di quanto alcuni astronomi avessero sperato.
“Si tratta del livello più basso di quello che ci aspetteremmo”, ha detto Jamey Szalay, fisico del plasma dell’Università di Princeton che ha condotto lo studio. Ma “non è del tutto proibitivo” per l’abitabilità, ha aggiunto.
Sulla Terra, la fotosintesi delle piante, del plancton e dei batteri pompa ossigeno nell’atmosfera. Ma il processo funziona diversamente su Europa. Le particelle cariche provenienti dallo spazio bombardano la crosta ghiacciata della Luna, scomponendo l’acqua ghiacciata in molecole di idrogeno e ossigeno.
“Il guscio di ghiaccio è come il polmone di Europa”, ha detto il dottor Szalay. “La superficie – che è la stessa superficie che protegge l’oceano sottostante dalle radiazioni dannose – respira, in un certo senso”.
Gli astronomi ipotizzano che questo ossigeno potrebbe spostarsi negli inferi acquosi di Europa. Se così fosse, potrebbe mescolarsi con il materiale vulcanico del fondale marino, creando “una zuppa chimica che potrebbe finire per creare la vita”, ha detto Fran Bagenal, scienziato planetario dell’Università del Colorado Boulder.
L’orbiter Juno, lanciato nel 2011 per scoprire cosa si nasconde sotto lo spesso velo di nuvole di Giove, è ora impegnato in una missione estesa esplorando gli anelli e le lune del pianeta. A bordo del veicolo c’è uno strumento chiamato JADE, abbreviazione di Jovian Auroral Distributions Experiment. Il team del dottor Szalay ha studiato i dati raccolti da JADE mentre Giunone volava attraverso il plasma inghiottendo Europa.
Ma non stavano cercando direttamente l’ossigeno: stavano contando l’idrogeno. Poiché la molecola è così leggera, tutto l’idrogeno prodotto sulla superficie di Europa fluttua nell’atmosfera. L’ossigeno, che è più pesante, ha maggiori probabilità di restare sospeso più in basso o di rimanere intrappolato nel ghiaccio.
Ma entrambe le molecole provengono dalla stessa fonte: H₂O congelata e decomposta.
“E quindi se misuriamo l’idrogeno, abbiamo una linea diretta per determinare la quantità di ossigeno prodotto”, ha detto il dottor Szalay.
Il team ha scoperto che ogni secondo la superficie di Europa genera da 13 a 40 libbre di ossigeno. Si tratta di oltre 1.000 tonnellate al giorno, sufficienti a riempire lo stadio di football dei Dallas Cowboys 100 volte l’anno.
Mentre studi precedenti riportavano intervalli molto variabili fino a 2.245 libbre al secondo, questo risultato mostra che il limite superiore di tale intervallo era improbabile. Ma secondo il dottor Bagenal, ciò non danneggia necessariamente il potenziale di abitabilità di Europa.
“Non sappiamo davvero quanto ossigeno sia necessario per creare la vita”, ha detto. “Quindi il fatto che sia inferiore rispetto ad alcune stime precedenti, illusorie, non è un grosso problema.”
Studiare l’atmosfera di Europa è “un importante pezzo del puzzle per conoscere la Luna come sistema”, ha affermato Carl Schmidt, uno scienziato planetario dell’Università di Boston che non è stato coinvolto nel lavoro.
Ma i risultati confermano solo la quantità di ossigeno presente nel ghiaccio. Lo studio non rivela quanta parte della molecola si perde nell’atmosfera, o come potrebbe permeare il ghiaccio per arricchire l’oceano sottostante.
In altre parole, ha detto il dottor Schmidt, “non abbiamo ancora idea di quanto il prezzo scenderà rispetto a quanto salirà”.
Juno non effettuerà più sorvoli ravvicinati del mondo acquatico globale, ma le missioni di prossima generazione progettate specificamente per studiare Europa potrebbero trovare più risposte. Il Jupiter Icy Moons Explorer dell’Agenzia spaziale europea, che dovrebbe arrivare nel sistema gioviano nel 2031, mira a confermare l’esistenza e le dimensioni dell’oceano di Europa. E l’Europa Clipper della NASA, il cui lancio è previsto per ottobre, indagherà come il guscio ghiacciato della Luna interagisce con l’acqua sottostante.
Per ora, gli astronomi sono molto occupati con i dati provenienti da Giunone. Sebbene il sorvolo sia durato solo pochi minuti, è stata la prima volta che la composizione del plasma vicino all’atmosfera di Europa è stata misurata direttamente.
“Questa è solo la punta dell’iceberg”, ha detto il dottor Szalay. “Per molti anni, scaveremo solo in questo sorvolo per trovare tutto il tesoro.”
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