Tra le lune di Giove ce n'è una che affascina gli scienziati più di tutte: Europa. Sotto la sua crosta di ghiaccio si nasconde un oceano di acqua salata, forse più grande di tutti gli oceani terrestri messi insieme. Nel 2020 un gruppo di ricercatori della NASA ha scoperto, in laboratorio, un'altra sua possibile caratteristica sorprendente: la sua faccia in ombra potrebbe brillare al buio.
Una luna bombardata
Europa è poco più piccola della nostra Luna e orbita molto vicina a Giove, all'interno della sua potentissima magnetosfera. Il campo magnetico di Giove, il più intenso del Sistema solare dopo quello del Sole, intrappola enormi quantità di particelle cariche, elettroni e ioni, accelerate a energie altissime. Europa è costantemente bombardata da questa radiazione: un essere umano sulla sua superficie riceverebbe in poche ore una dose letale.
Le fasce di radiazione di Giove sono simili alle fasce di Van Allen della Terra, ma migliaia di volte più intense.
L'esperimento
Un gruppo di ricercatori del Jet Propulsion Laboratory della NASA, guidato da Murthy Gudipati, voleva studiare come la radiazione di Giove modifichi la chimica del ghiaccio di Europa. Nel laboratorio costruirono uno strumento capace di riprodurre le condizioni della superficie della luna: temperature di circa -170 °C, vuoto e un fascio di elettroni ad alta energia simile a quello che colpisce Europa.
Durante gli esperimenti notarono qualcosa di inatteso: i campioni di ghiaccio, colpiti dagli elettroni, emettevano un debole bagliore. Spegnendo le luci del laboratorio, il ghiaccio brillava. Il fenomeno è una forma di luminescenza: gli elettroni eccitano le molecole del ghiaccio, che poi rilasciano l'energia sotto forma di luce.
Il colore dipende dal sale
La scoperta più interessante fu che il colore e l'intensità del bagliore cambiavano a seconda dei sali mescolati al ghiaccio. Il ghiaccio con cloruro di sodio, il comune sale da cucina, e con carbonato di sodio emetteva una luce più intensa, con sfumature verdastre o bluastre. Il ghiaccio con solfato di magnesio, il sale di Epsom, emetteva una luce molto più debole.
I risultati, pubblicati sulla rivista Nature Astronomy, suggeriscono che sul lato notturno di Europa il ghiaccio possa emettere un debolissimo bagliore, invisibile a occhio nudo ma forse rilevabile con strumenti sensibili. Studiando lo spettro di quella luce, una sonda potrebbe capire quali sali sono presenti sulla superficie, e quindi, indirettamente, qual è la composizione dell'oceano sottostante, da cui il ghiaccio superficiale in parte proviene.
L'oceano nascosto
L'esistenza dell'oceano di Europa è stata dedotta dai dati della sonda Galileo, che ha studiato Giove tra il 1995 e il 2003. Galileo misurò un campo magnetico indotto nella luna, spiegabile solo con uno strato conduttore sotto la superficie: acqua salata. La superficie di Europa, inoltre, è giovane e attraversata da fratture e creste, segno che il ghiaccio si muove e si rinnova.
Si stima che l'oceano sia profondo fino a un centinaio di chilometri, sotto una crosta di ghiaccio spessa da pochi a qualche decina di chilometri. Contiene probabilmente due-tre volte l'acqua di tutti gli oceani terrestri. Ed è a contatto con un fondale roccioso, dove reazioni chimiche tra acqua e roccia potrebbero fornire energia e nutrienti, come avviene nelle sorgenti idrotermali dei fondali terrestri, dove prosperano ecosistemi che vivono senza luce solare. Per questo Europa è considerata uno dei luoghi più promettenti del Sistema solare per cercare vita, insieme a Encelado e, forse, all'oceano nascosto di Plutone.
I pennacchi di vapore
Negli ultimi anni il telescopio spaziale Hubble ha osservato indizi di pennacchi di vapore acqueo che si alzerebbero dalla superficie di Europa, simili ai geyser osservati dalla sonda Cassini sulla luna di Saturno Encelado. Le osservazioni sono al limite della sensibilità degli strumenti e non tutte sono state confermate. Se esistono, i pennacchi sarebbero un'occasione straordinaria: una sonda potrebbe attraversarli e analizzare direttamente l'acqua dell'oceano sottostante, senza dover perforare chilometri di ghiaccio.
Europa Clipper e JUICE
Per studiare Europa da vicino la NASA ha lanciato il 14 ottobre 2024 la sonda Europa Clipper, la più grande sonda planetaria mai costruita dall'agenzia americana. Arriverà nel sistema di Giove nel 2030 e compirà circa cinquanta sorvoli ravvicinati di Europa, studiandone la crosta, l'oceano e la composizione della superficie. Tra i suoi obiettivi c'è anche quello di cercare eventuali pennacchi di vapore acqueo che fuoriescono dalle fratture.
Anche l'Europa partecipa all'esplorazione di Giove: la sonda JUICE dell'ESA, lanciata nell'aprile 2023, con importanti contributi italiani, arriverà nel 2031 e studierà Europa, Callisto e soprattutto Ganimede, la luna più grande del Sistema solare, anch'essa probabilmente dotata di un oceano sotterraneo. Le dimensioni delle lune e dei pianeti sono confrontate nell'articolo su pianeti e lune.
Per approfondire si può consultare la voce Europa Clipper su Wikipedia in inglese. Altri articoli si trovano nella sezione Pianeti.
