Confermato: esistono enormi getti d’acqua su Europa, una delle lune di Giove4 min di lettura

La NASA ha annunciato il 14 maggio 2018 l’esistenza di prove che confermano la presenza di enormi getti d’acqua che fuoriescono dalla superficie di Europa, una delle lune del pianeta Giove, scoperta da Galileo Galilei nel 1610. La cosa interessante dell’annuncio è che la scoperta proviene dall’analisi dei dati raccolti 20 anni fa dalla sonda NASA Galileo.

Si tratta di una scoperta abbastanza importante: numerosi indizi hanno portato a dire con un ragionevole grado di certezza che sotto la superficie di Europa è presente un oceano liquido. Avere a disposizione, oggi, prove che dimostrano l’esistenza di questi getti rende ancor più interessante le future missioni programmate per far visita ad Europa.

L’articolo scientifico relativo alla scoperta è degli astrofisici Xianzhe Jia, Margaret G. Kivelson, Krishan K. Khurana e William S. Kurth ed è stato pubblicato sulla rivista scientifica Nature Astronomy. Trovate il pdf a questo link.

Questa è la luna Europa (Crediti: Galileo Project, JPL, NASA).

Proviamo a fare una sintesi di tutta questa storia e proviamo a guardare con calma cosa dice l’articolo scientifico in cui si parla dell’esistenza dei getti d’acqua su Europa.

Questa storia inizia nel 1997

Mentre in Italia si faceva la coda al cinema per vedere Titanic e gli Aqua cantavano Barbie girl, la sonda Galileo studiava il sistema composto da Giove e dalle sue lune.
La sonda Galileo sorvolava Giove e soprattutto sorvolava Europa, una delle lune di Giove, raccogliendo un sacco di dati tra cui quelli del campo magnetico.
Tra le varie cose che la sonda Galileo ha misurato dal campo magnetico c’è il fatto che, sotto la superficie di Europa, ci sarebbe uno strato che conduce elettricità (ne avevamo già parlato qua). Un oceano d’acqua? Possibile.

La sonda Galileo fu lanciata il 18 ottobre 1989 ed entrò nell’orbita di Giove nel dicembre del 1995. Oltre a raccogliere dati con i suoi incontri ravvicinati con Giove e le sue lune, vale la pena ricordare che la sonda Galileo è stata anche testimone della collisione della cometa Shoemaker-Levy con l’atmosfera di Giove (vi ricordate? Era il luglio del 1994).

Tra le altre cose da ricordare, la sonda Galileo spedì un modulo nell’atmosfera di Giove allo scopo di analizzarne la composizione (siccome però Giove non ha una superficie solida, il modulo ha proseguito la discesa fino a quando le temperature non sono diventate troppo alte per permettere la trasmissione dei dati).

Qui trovate un bel riepilogo dei fatti salenti della missione Galileo; la sonda poi, nel 2003 fu fatta tuffare in maniera controllata nell’atmosfera di Giove, per evitare che collidesse con le altre lune di Giove e che ciò contaminasse future missioni.

Facciamo un balzo nel 2012

Il telescopio spaziale Hubble, che non andrebbe in pensione neanche se eliminassero la legge Fornero, raccolse alcune immagini di Europa che sembrano proprio dei getti (tipo geyser) di materiale che fuoriesce dalla superficie. E quel materiale, ci dicono i dati di Hubble, è acqua. Ci siamo? È la prova dell’esistenza di un oceano sotto la superficie di Europa? Beh, molto probabile.

Le osservazioni del telescopio spaziale Hubble successive, nel 2014 e nel 2016. (Crediti: NASA/Hubble)
Veniamo a noi: 2018

Meglio dare un’occhiata ai vecchi dati della sonda Galileo, non si sa mai. Già, proprio come quando non riuscite a ricordare dove avete messo una cosa e tornare a cercare dieci volte sempre nello stesso posto. Solo che voi quello che cercate non lo trovate mai, alla NASA invece hanno trovato qualcosa: per la precisione, i dati mostrano che, a quanto pare, la sonda Galileo durante i suoi passaggi ravvicinati su Europa è passata proprio attraverso un enorme getto d’acqua. Questo ha prodotto un segnale ben riconoscibile nei dati.
D’altra parte, alla NASA non sono andati a casaccio.
Lo stesso fenomeno è stato osservato, qualche anno fa, dagli strumenti della (buonanima della) sonda Cassini mentre raccoglieva dati da Encelado (una luna di Saturno). E sotto la superficie di Encelado si è trovato che c’è un oceano. Quindi se si trovano segnali simili a quelli trovati dalla sonda Cassini su Encelado, allora ci siamo con l’oceano anche sotto la superficie di Europa.

Quali dati della sonda Galileo sono stati usati?

Il magnetometro della sonda Galileo ha acquisito dati durante otto passaggi ravvicinati della sonda su Europa. In queste otto occasioni, la sonda si è trovata ad una altitudine di circa 400 km, che è un’altezza a cui un eventuale getto d’acqua potrebbe modificare il segnale del campo magnetico acquisito. In particolare, per esempio nel passaggio del 16 dicembre 1997, alle ore 12:03 UT, la sonda si è trovata a 206 km e ha riportato una perturbazione nel campo magnetico di circa 200 nT (nanotesla) nel giro di circa 3 minuti.

Che cosa hanno fatto gli astrofisici?

Questa peculiarità era stata già osservata ma il mistero è rimasto per parecchio tempo. Ora, i dati sono stati analizzati a 20 anni di distanza; ciò che si è fatto è stato provare a creare un modello matematico che potesse ricostruire il segnale osservato. Per farlo si è dovuto buttare giù un po’ di equazioni di (non spaventatevi) magnetoidrodinamica (MHD, dall’inglese Magneto Hydro-Dinamics), ovvero la disciplina che studia il comportamento dei fluidi che si muovono in un campo magnetico. In particolare gli astrofisici hanno creato dei modelli con e senza getto d’acqua.

Le equazioni ve le risparmio, ma vi faccio vedere il grafico (cliccate sull’immagine per ingrandire) in cui la previsione del modello MHD è confrontato con i dati sperimentali raccolti dalla sonda nel 1997.

Grafico che mostra in verticale l’intensità del campo magnetico, in orizzontale il tempo. Quindi mostra come varia il campo magnetico misurato dalla sonda Galileo al passare del tempo (dall’articolo di Xianzhe Jia et al. 2018 Nature Astronomy).

La curva nera nel grafico qui sopra rappresenta l’insieme dei dati raccolti dalla sonda Galileo; la curva verde rappresenta il modello MHD senza getto; la curva rossa rappresenta il modello MHD con getto. Come vedete il modello MHD con il getto d’acqua incluso sembra funzionare molto bene.

Tutto questo vuol dire che, in sostanza, la sonda Galileo è passata proprio attraverso un getto d’acqua durante il suo passaggio ravvicinato ad Europa.

Ecco cosa è capitato alla sonda Galileo il 16 dicembre 1997 (dall’articolo di Xianzhe Jia et al. 2018 Nature Astronomy).

Tra l’altro, la cosa interessante è che la posizione del getto attraverso il quale è passata la sonda Galileo nel 1997 è molto vicina alla probabile posizione dei getti osservati dal telescopio spaziale Hubble anni dopo. Chi l’avrebbe mai detto: avevamo già tutti i dati a disposizione e non lo sapevamo (beh, però lo avevamo intuito, va detto).

Ritorno al futuro: 2022

Tra quattro anni vedremo qualche altro film da Oscar al cinema, canteremo qualche altro tormentone alla Despacito, continueremo a non trovare le cose (soprattutto i calzini) e non vedremo la pensione neanche con il binocolo.
Ma in tutto ciò la NASA spedirà una sonda verso Europa. La sonda si chiama Europa Clipper e si dedicherà allo studio di Europa e del suo oceano sotterraneo (e non solo).
Oggi, grazie ai dati di 20 anni fa della sonda Galileo, sappiamo che sarà una missione davvero importante: in più, nei piani della missione Europa Clipper, sono previsti 45 passaggi ravvicinati tra i 2700 km e i 25 km di altitudine: Europa Clipper ci porterà davvero molto vicino alla superficie di Europa e quindi, inevitabilmente, ai getti d’acqua. Insomma, casca proprio a fagiuolo questa missione.

C’è tempo fino al 2022 per parlare di Europa Clipper; piuttosto, io lo so, lo percepisco, dentro di voi una domanda sta salendo sempre più insistente: scopriremo forme di vita extra-terrestre in quell’oceano? Chissà, boh, forse, magari.

Ci vuole il tempo che ci vuole. E ci vuole pazienza.
La cosa bella è che scopriremo un sacco di cose che non sappiamo, la cosa fantastica invece è che non abbiamo la più pallida idea di cosa scopriremo.