Esperimenti di laboratorio hanno ricreato la superficie di Europa, una delle quattro grandi lune di Giove, con un risultato sorprendente: Europa brilla al buio. Mentre di solito vediamo il lato di Europa rivolto verso la Terra, questo nuovo studio mostra come potrebbe apparire questo mondo dall’altro lato.

Questa scoperta è più di un fatto interessante sul sistema solare – rivela i segreti dell’enigmatica luna.

Europa sulle rocce

La superficie ghiacciata di Europa è ricca di sale, incluso solfato di magnesio (sale di Epsom) e cloruro di sodio (comune sale da cucina). Ogni tipo di minerale irradia specifiche lunghezze d’onda della luce quando rilascia energia. Questi studi hanno scoperto che i sali all’interno della crosta ghiacciata della luna gioviana possono brillare al buio.

Europa è uno dei mondi d’acqua del nostro sistema solare, con un vasto oceano sotto la sua superficie ghiacciata.

“Il guscio di ghiaccio di Europa è spesso dalle 10 alle 15 miglia (dai 15 ai 25 chilometri), galleggiando su un oceano profondo dalle 40 alle 100 miglia (dai 60 ai 150 chilometri). Così, mentre Europa ha solo un quarto del diametro della Terra, il suo oceano può contenere il doppio dell’acqua di tutti gli oceani della Terra messi insieme”, descrive la NASA.

Le forze gravitazionali tra Europa, Giove e i suoi compagni Io e Ganimede creano crepe nella superficie ghiacciata. In alcuni punti, questo oceano sale attraverso queste crepe nel ghiaccio. Pertanto, studiando la superficie esterna del ghiaccio, è possibile conoscere gli oceani nascosti di Europa.

Rock, rave, and roll

Le radiazioni provenienti da Giove aumentano i livelli di energia delle molecole di sale mentre la luna si fa strada nel sistema planetario. Quando queste molecole si rilassano, questa energia viene rilasciata sotto forma di luce visibile.

“Queste particelle cariche ad alta energia, compresi gli elettroni, interagiscono con la superficie ricca di ghiaccio e sale, dando luogo a complessi processi fisici e chimici”, descrivono i ricercatori in Nature Astronomy.

Come vista dall’occhio umano, la superficie di Europa brillerebbe di verde, blu e bianco, a seconda dei tipi di sale che emettono luce. Il ghiaccio brillava più forte con la luce verde, simile ad un tipico schermo verde usato negli studi cinematografici e video (incluso Astronomy News con The Cosmic Companion).

Le più alte concentrazioni di sale di Epsom aumentavano la quantità di energia rilasciata nel ghiaccio, mentre il cloruro di sodio e il carbonato avevano l’effetto opposto.

Come Europa orbita intorno a Giove, questa piccola luna (leggermente più piccola del nostro compagno planetario) è immersa in radiazioni ad alta energia, compresi gli elettroni.

Quando questi elettroni cadono sulla superficie della luna ghiacciata, l’energia in entrata viene rilasciata sotto forma di luce, creando condizioni in cui Europa brilla al buio.

“Se Europa non fosse sotto questa radiazione, apparirebbe come la nostra luna appare a noi – scura sul lato in ombra”, ha detto Gudipati. “Ma poiché è bombardata dalle radiazioni di Giove, brilla al buio”, ha spiegato Murthy Gudipati del Jet Propulsion Laboratory (JPL).

Il team del JPL ha costruito uno strumento unico – la Ice Chamber for Europa’s High-Energy Electron and Radiation Environment Testing (ICE-HEART) – per esaminare come il materiale organico in un ambiente Europa simulato avrebbe reagito alle radiazioni.

Questa scoperta è stata una felice serendipità per i ricercatori.

“Vedere la salamoia di cloruro di sodio con un livello significativamente più basso di incandescenza è stato il momento ‘aha’ che ha cambiato il corso della ricerca”, ha detto Fred Bateman, co-autore di un articolo di giornale che dettaglia lo studio.

Sailing the Alien Seas

Nel video qui sopra, dai un’occhiata alla prossima missione Europa Clipper della NASA per esplorare in dettaglio un oceano alieno per la prima volta. (Video credit: NASA/JPL)

“L’uomo non può scoprire nuovi oceani se non ha il coraggio di perdere di vista la riva.” – Andre Gide

L’Europa Clipper, la prossima missione di punta della NASA per esplorare il mondo acquatico gioviano, dovrebbe essere lanciata verso la metà del 2020. Questa navicella esaminerà Europa durante molteplici sorvoli dell’enigmatica luna.

Gli investigatori stanno esaminando da vicino le capacità degli strumenti a bordo della navicella per vedere come questo studio potrebbe aiutare l’esplorazione della superficie ghiacciata di Europa.

A bordo della navicella, la Europa Clipper Wide Angle Camera potrebbe raccogliere una quantità significativa di dati sulle concentrazioni di sale sulla luna ghiacciata.

Questa fotocamera, che utilizza un rilevatore CMOS 4k x 2k, ha un campo visivo di 48 per 24 gradi. Da un’altitudine di 50 chilometri sopra Europa, dettagli piccoli come 11 metri saranno visti come un singolo pixel.

Potrebbe anche essere possibile prendere immagini del “lato notte” di Europa, che brilla nel buio.

Questo studio si è concentrato su Europa, ma i risultati possono essere applicabili anche ad altri grandi corpi in ambienti ad alta radiazione, compresi Io e Ganimede nel sistema gioviano.

Europa è uno dei luoghi più probabili nel nostro sistema solare per trovare la vita. Se qualche forma di vita viene trovata su Europa – non importa quanto primitiva – la scoperta segnalerebbe che la vita è probabile che si formi su mondi in tutto il Cosmo.

Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Cosmic Companion da James Maynard, fondatore ed editore di The Cosmic Companion. Lui è un nativo del New England diventato topo del deserto a Tucson, dove vive con la sua bella moglie, Nicole, e Max il gatto. Puoi leggere questo pezzo originale qui.

Astronomy News with The Cosmic Companion è disponibile anche come podcast settimanale, trasmesso su tutti i principali provider di podcast. Sintonizzati ogni martedì per aggiornamenti sulle ultime notizie di astronomia e interviste con astronomi e altri ricercatori che lavorano per scoprire la natura dell’Universo.