La ricerca rivela una nuova spiegazione di come il guscio ghiacciato della luna di Giove, Europa, ruoti a una velocità diversa rispetto al suo interno. L‘Europa Clipper della NASA darà un’occhiata più da vicino:
Gli scienziati della NASA hanno una forte evidenza che la luna di Giove, Europa, abbia un oceano interno sotto il suo guscio esterno ghiacciato, un enorme corpo di acqua salata che turbina attorno all’interno roccioso della luna. Una nuova modellazione al computer suggerisce che l’acqua potrebbe effettivamente spingere il guscio di ghiaccio, forse accelerando e rallentando la rotazione del guscio ghiacciato della luna nel tempo. Gli scienziati hanno saputo che il guscio di Europa è probabilmente fluttuante, ruotando a una velocità diversa rispetto all’oceano sottostante e all’interno roccioso. La nuova modellazione è la prima a dimostrare che le correnti oceaniche di Europa potrebbero contribuire alla rotazione del suo guscio ghiacciato.
Un elemento chiave dello studio riguardava il calcolo della resistenza, la forza orizzontale che l’oceano lunare esercita sul ghiaccio sopra di essa. La ricerca suggerisce come la forza del flusso oceanico e la sua resistenza contro lo strato di ghiaccio potrebbero persino spiegare parte della geologia osservata sulla superficie di Europa. Crepe e creste potrebbero derivare dal guscio ghiacciato che si allunga e collassa lentamente nel tempo mentre viene spinto e tirato dalle correnti oceaniche.
“Prima di questo, era noto attraverso esperimenti di laboratorio e modellazione che il riscaldamento e il raffreddamento dell’oceano di Europa possono guidare le correnti”, ha detto Hamish Hay, ricercatore presso l’Università di Oxford e autore principale dello studio pubblicato su JGR: Planets . Hay ha eseguito la ricerca mentre era un ricercatore associato post-dottorato presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA nel sud della California. “Ora i nostri risultati evidenziano un accoppiamento tra l’oceano e la rotazione del guscio ghiacciato che non era mai stato considerato in precedenza”.
Potrebbe anche essere possibile, utilizzando le misurazioni raccolte dalla prossima missione Europa Clipper della NASA , determinare con precisione quanto velocemente ruota il guscio ghiacciato. Quando gli scienziati confronteranno le immagini raccolte da Europa Clipper con quelle catturate in passato dalle missioni Galileo e Voyager della NASA, saranno in grado di esaminare le posizioni delle caratteristiche della superficie del ghiaccio e potenzialmente determinare se la posizione del guscio ghiacciato della luna è cambiata nel tempo.
Per decenni, gli scienziati planetari hanno discusso se il guscio ghiacciato di Europa potesse ruotare più velocemente dell’interno profondo. Ma piuttosto che legarlo al movimento dell’oceano, gli scienziati si sono concentrati su una forza esterna: Giove. Hanno teorizzato che mentre la gravità del gigante gassoso attira Europa, tira anche il guscio della luna e la fa ruotare leggermente più velocemente.
“Per me era del tutto inaspettato che ciò che accade nella circolazione dell’oceano potesse essere sufficiente per influenzare il guscio ghiacciato. È stata una grande sorpresa”, ha detto il coautore e scienziato del progetto Europa Clipper Robert Pappalardo del JPL. “E l’idea che le crepe e le creste che vediamo sulla superficie di Europa potrebbero essere legate alla circolazione dell’oceano sottostante – i geologi di solito non pensano, ‘Forse è l’oceano a farlo.'”
Europa Clipper, ora nella sua fase di assemblaggio, test e operazioni di lancio al JPL, è programmato per il lancio nel 2024. Il veicolo spaziale inizierà a orbitare attorno a Giove nel 2030 e utilizzerà la sua suite di strumenti sofisticati per raccogliere dati scientifici mentre sorvola il luna circa 50 volte. La missione mira a determinare se Europa, con il suo profondo oceano interno, abbia condizioni che potrebbero essere adatte alla vita.
Come una pentola d’acqua
Utilizzando tecniche sviluppate per studiare l’oceano terrestre, gli autori del documento si sono affidati ai supercomputer della NASA per realizzare modelli su larga scala dell’oceano di Europa. Hanno esplorato le complessità di come circola l’acqua e come il riscaldamento e il raffreddamento influenzano quel movimento.
Gli scienziati ritengono che l’oceano interno di Europa sia riscaldato dal basso, a causa del decadimento radioattivo e del riscaldamento delle maree all’interno del nucleo roccioso della luna. Come l’acqua che si scalda in una pentola su un fornello, l’acqua calda di Europa sale in cima all’oceano.
Nelle simulazioni, la circolazione inizialmente si è spostata verticalmente, ma la rotazione della luna nel suo insieme ha fatto virare l’acqua che scorreva in una direzione più orizzontale, nelle correnti est-ovest e ovest-est. I ricercatori, includendo la resistenza nelle loro simulazioni, sono stati in grado di determinare che se le correnti sono abbastanza veloci, potrebbe esserci una resistenza adeguata sul ghiaccio soprastante per accelerare o rallentare la velocità di rotazione del guscio. La quantità di riscaldamento interno – e quindi, i modelli di circolazione nell’oceano – possono cambiare nel tempo, accelerando o rallentando potenzialmente la rotazione del guscio ghiacciato soprastante.
“Il lavoro potrebbe essere importante per capire come le velocità di rotazione di altri mondi oceanici potrebbero essere cambiate nel tempo”, ha detto Hay. “E ora che sappiamo del potenziale accoppiamento degli oceani interni con le superfici di questi corpi, potremmo saperne di più sulla loro storia geologica e su quella di Europa”.
Maggiori informazioni sulla missione
Il principale obiettivo scientifico di Europa Clipper è determinare se ci sono posti sotto la superficie della luna ghiacciata di Giove, Europa, che potrebbero ospitare la vita. I tre principali obiettivi scientifici della missione sono comprendere la natura del guscio di ghiaccio e dell’oceano sottostante, insieme alla loro composizione e geologia. L’esplorazione dettagliata di Europa da parte della missione aiuterà gli scienziati a comprendere meglio il potenziale astrobiologico di mondi abitabili oltre il nostro pianeta.
Gestito dal Caltech di Pasadena, in California, il JPL guida lo sviluppo della missione Europa Clipper in collaborazione con il Johns Hopkins Applied Physics Laboratory (APL) di Laurel, nel Maryland, per il Science Mission Directorate della NASA a Washington. APL ha progettato il corpo principale del veicolo spaziale in collaborazione con JPL e il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland. Il Planetary Missions Program Office presso il Marshall Space Flight Center della NASA a Huntsville, Alabama, esegue la gestione del programma della missione Europa Clipper. Ulteriori informazioni su Europa possono essere trovate qui:
