Una presenza stabile di vapore acqueo nell’atmosfera di Europa, una delle lune di Giove

Infografica della presenza di vapore acqueo su Europa (Immagine ESA/Hubble, J. da Silva)
Infografica della presenza di vapore acqueo su Europa (Immagine ESA/Hubble, J. da Silva)

Un articolo pubblicato sulla rivista “Geophysical Research Letters” riporta la rilevazione di una presenza stabile di vapore acqueo nell’atmosfera di Europa, una delle lune di Giove. Lorenz Roth del Kth Royal Institute of Technology di Stoccolma, in Svezia, ha usato osservazioni ultraviolette condotte con il telescopio spaziale Hubble tra il 1999 e il 2015 per dedurre la presenza di vapore acqueo. La sua presenza sembra essere persistente solo in un emisfero di Europa, quello opposto alla direzione di moto della luna nella sua orbita.

Lorenz Roth aveva guidato un team che aveva già usato la stessa tecnica spettroscopica per rilevare la presenza di vapore acqueo nell’atmosfera di Ganimede, un’altra luna di Giove. Sono scoperte che aiutano a capire meglio Europa e in generale le lune ghiacciate e offrono informazioni per le prossime missioni spaziali per esplorare le lune gioviane.

Europa è diventata una delle lune più studiate del sistema solare dopo la scoperta di un oceano sotterraneo di acqua liquida. Negli anni scorsi, sono stati avvistati geyser che hanno emesso acqua e molecole di vario tipo, anche complesse, nello spazio. Tuttavia, quell’acqua si trasforma rapidamente in vapore a causa della mancanza di pressione atmosferica e tende a disperdersi nello spazio.

Lune di quelle dimensioni possono avere un’atmosfera, seppure molto tenue. Ci si aspetta che sia formata da ossigeno e idrogeno assieme a vapore acqueo. Anche a quella distanza dal Sole, le radiazioni solari possono far sublimare una piccola parte del ghiaccio superficiale e provocare alcune reazioni chimiche. I dubbi riguardavano la quantità di vapore acqueo che poteva essere presente.

Studi dell’atmosfera di Ganimede indicarono che c’era una quantità di ossigeno molecolare diversa dal previsto. Una spiegazione era la presenza di ossigeno atomico ma un team guidato da Lorenz Roth ne rilevò una presenza minima analizzando osservazioni condotte con gli strumenti Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) e Cosmic Origins Spectrograph (COS) del telescopio spaziale Hubble. Le apparenti incongruenze nelle varie osservazioni sono state spiegate con una presenza di vapore acqueo, che contiene anche ossigeno. Questi risultati sono stati pubblicati sulla rivista “Nature Astronomy” nel luglio 2021.

Su Europa le temperature superficiali sono inferiori che su Ganimede ma Lorenz Roth ha comunque applicato la tecnica di esame già usata. Il risultato è stata la rilevazione di vapore acqueo anche nell’atmosfera di Europa. Il risultato inaspettato è che il vapore acqueo è presente in modo persistente solo nell’emisfero opposto alla direzione di moto di questa luna mentre nell’altro non ci sono indicazioni della sua presenza.

Non è possibile stabilire se quel vapore acqueo arrivi da geyser, dalla sublimazione del ghiaccio superficiale o da una combinazione di entrambi. Sia la NASA che l’ESA hanno in programma missioni spaziali con sonde da inviare nei prossimi anni per studiare anche Europa perciò ogni scoperta è utile per definire gli obiettivi di queste missioni.

Nel caso di Europa, l’obiettivo principale è capire se vi siano forme di vita nel suo oceano sotterraneo. Altri obiettivi sono collegati allo studio della formazione e all’evoluzione di Giove e delle sue lune. Sono studi utili per capire meglio la storia del sistema solare e nei crescenti studi su altri sistemi planetari che includono pianeti giganti gassosi e grandi lune che potrebbero ospitare forme di vita.

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