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lunedì 20 maggio 2019

#Esplorazione #Europa #Giove #SistemaSolare

E' un mondo congelato, buio, e costantemente bombardato dalle radiazione elettromagnetiche di Giove. Eppure la comunità scientifica pensa che ci siano ottime probabilità di trovare la vita. Perché?

Per capire come mai ci siano buone probabilità di trovare la vita su Europa, dobbiamo capire prima come è fatta e dove si trova.
Il raggio di Europa è di circa 1.565 km, appena poco più piccolo del raggio della nostra Luna.
Le caratteristiche interne di Europa sono state dedotte dal campo gravitazionale e dal campo magnetico misurate dalla sonda Galileo della NASA.
Sulla base di ciò sappiamo che Europa ha quasi sicuramente un nucleo metallico composto da ferro e nichel, il che lo rende esattamente uguale al nucleo della Terra!
Il nucleo poi è circondato da un mantello, un guscio di roccia molto spesso che lo avvolge per la metà del suo raggio, quindi è profondo circa 800 km.
Lo strato di roccia di Europa è a sua volta circondato da un enorme guscio d'acqua. Nelle immagini delle sonde, questo guscio d'acqua ci appare come una distesa globale di ghiaccio tagliato in superficie da numerose linee rosastre.

Ma in questo caso bisogna proprio dire che l'apparenza inganna.
Lo strato ghiacciato infatti ha uno spessore che va soltanto da 15 a 25 km. Sotto di esso, prima dello strato roccioso, l'acqua di Europa è allo stato liquido.
Lo strato di acqua presente sotto ai ghiacci di Europa costituisce un vero e proprio oceano globale, e potrebbe raggiungere anche profondità dai 50 ai 150 km. Il che lo renderebbe un oceano profondissimo, dalle cinque alle 15 volte più profondo delle Fosse Delle Marianne che con i loro 10 km di profondità segnano il punto più profondo degli oceani terrestri.
Si stima che la quantità di acqua su Europa sia il doppio di quella terrestre, il che non è niente male se pensiamo che le sue dimensioni sono 1/5 di quelle terrestri!

E questa ovviamente è una situazione estremamente propensa alla vita.
Ma come facciamo a sapere che sotto al ghiaccio superficiale di Europa c'è un vero e proprio oceano di acqua liquida?
E' molto semplice: lo abbiamo visto durante i sorvoli delle sonde inviate su Giove. Dai ghiacci di Europa infatti escono enormi geyser di acqua e vapore.
Purtroppo non abbiamo riprese spettacolari di queste eruzioni, ma solo delle immagini riprese dalla Terra attraverso il telescopio spaziale Hubble.
Ma la sonda Galileo durante il suo sorvolo più ravvicinato di Europa è praticamente penetrato attraverso uno di essi! Questo è stato un vero colpo di fortuna, e dimostra che i geyser di Europa fuoriescono dalla superficie fino a 160 km di altezza.

Ma ora la domanda è: come mai su questo oggetto così buio, ghiacciato, e lontano dal Sole, esiste un oceano d'acqua liquida?
Il fatto è che il nucleo di Europa è estremamente caldo a causa della sua vicinanza a Giove.
Questa vicinanza provoca fortissime forze mareali che contraggono ed espandono il nucleo ed il mantello di Eurpo.
Questo fenomeno è molto simile a quello che avviene in scala molto più ridotta anche con le maree terrestri.
Sulla Terra il fenomeno si limita agli spostamenti dei mari di poche decine di centimetri, perché le masse in questioni sono molto ridotte rispetto a quella di Giove.

Per capirci, la Luna si trova ad una distanza di 384 mila km dalla Terra.
Europa invece si trova a 670 mila km da Giove, poco meno del doppio della distanza Terra-Luna. Ma Giove non è grande come la Terra, il suo diametro è dieci volte quello della terra, il suo volume è 1.400 volte quello della Terra e la sua massa è 320 volte quello della Terra. Riuscita ad immaginare a quale perturbazione gravitazionale sia sottoposta Europa?

L'effetto di tutto ciò su Europa è che il nucleo, altrimenti freddo e solido, è continuamente surriscaldato dall'attrito causato dalla gravità di Giove. E' un po come se tenessimo in mano una palla di pongo e continuassimo a massaggiarla fortemente. Ad un certo punto ci accorgeremmo che il pongo si è scaldato.
Questo riscaldamento del nucleo si propaga anche sul mantello che lo circonda, e via via fino al ghiaccio della superficie, che nella zona più vicino al mantello, si scioglie.
Ma la vicinanza di Giove non è l'unico fattore riscaldante per Europa. Anche la presenza degli altri satelliti galileiani provoca su Europa delle risonanze orbitali capaci di aumentare l'effetto di tensione causato da Giove.
Quello che accade su Europa insomma è molto simile a quello che avviene sul vicino satellite Io, e che genera i numerosi vulcani presenti sulla sua superficie.
Puoi scoprire quali siano gli effetti disastrosi su Io di questo fenomeno a questo link: Perché IO è pieno di vulcani?
L'enorme oceano presente sotto ai ghiacci di Europa, protetto dalle radiazioni di Giove dal ghiaccio superficiale, e con temperature piuttosto calde, fanno di Europa un ambiente propenso allo sviluppo della vita. Ovviamente non vuol dire che su Europa ci sia la vita, ma l'ambiente è molto favorevole.

C'è poi un altro aspetto che rende l'ambienta di Europa favorevole alla vita: le sue caldere.
Come abbiamo detto poco fa, in alcuni punti il magma del nucleo potrebbe percorrere l'intero mantello e fuoriuscire sui fondali marini, scaldando ancora di più l'acqua nei dintorni ed arricchendola di sostanze chimiche disciolte.
Questo fenomeno è lo stesso che avviene in molti fondali terrestri.
Sulla terra, nei dintorni di queste caldere sottomarine, anche in luoghi talmente profondi dove la luce del Sole non arriva mai, la vita pullula numerosa e i biologi ritengono che molte forme di vita microbiologica si sia accesa proprio li.
E' naturale quindi pensare che anche nei pressi delle caldere di Europa la vita possa accendersi, pensando anche al fatto che la composizione del nucleo e del magma di questa luna è estremamente vicina a quella del nucleo terrestre.

Ma che tipo di vita potremmo trovare su Europa?
Sapendo che le condizioni ambientali nell'oceano globale di Europa sono molto simili a quelle delle profondità più estreme dei nostri mari terrestri, possiamo ipotizzare che la vita eventualmente presente su Europa possa essere molto simile.
Per esempio nelle profondità marine attorno alle isole Cayman, in un luogo buio, gelido e profondo migliaia di metri, gli scienziati hanno scoperto centinaia di gamberetti bianchi.
Quindi le condizioni su Europa potrebbero essere adatte per esseri viventi che vanno da semplici organismi cellulari, a batteri e microbi, organismi estremofili fino a forme simili a gamberi e pesci.
Ma esiste purtroppo una limitazione a tutto questo: la quantità di ossigeno presente nell'acqua.
Purtroppo si, la quantità di ossigeno a disposizione degli esseri viventi, anche in ambienti acquatici, ha un impatto fondamentale sulle dimensioni degli stessi.
Sulla Terra l'ossigeno è presente in abbondanza, e le forme di vita si sono evolute dando origine ad esseri viventi di dimensioni notevoli.
Ma su Europa purtroppo l'ossigeno potrebbe essere molto meno.

Su Europa l'ossigeno si forma quando le particelle cariche dal campo magnetico di Giove colpiscono il ghiaccio in superficie.
La navicella spaziale Galileo ha rivelato strane pozze e avvallamenti che suggeriscono che lo strato di ghiaccio di Europa potrebbe in alcune zone subire un effetto convettivo: i ghiacci più freddi e più densi si inabisserebbero sotto a quelli meno densi di sale e più caldi.
Ciò sarebbe possibile grazie al calore proveniente dalle zone centrali di Europa.
I plenetologi sono convinti che quando il ghiaccio sulla superficie di Europa si spacca ed entra nell'oceano sottostante, l'ossigeno presente sulla superficie e sulla parte alta del ghiaccio finisca con l'immergersi e disperdersi nell'acqua.
Ma questi non sono eventi molto frequenti, e la quantità di ossigeno presente nell'oceano potrebbe essere limitata. Ne consegue che se ci sono forme di vita su Europa, queste potrebbero essere a livello di microorganismi non più grande di microbi o batteri.

L'ultima parola andrà alla missione che la NASA sta preparando verso Europa e che avrà lo scopo di portare alla luce le risposte a tutti i dubbi che circondano le ipotesi sulla presenza di vita su Europa.