Europa, una delle lune di Giove, è da tempo al centro dell’attenzione degli scienziati per la presenza di un oceano interno nascosto sotto una spessa crosta di ghiaccio. Questa scoperta ha suscitato grande interesse non solo nella comunità scientifica, ma anche tra gli appassionati di fantascienza, poiché potrebbe nascondere forme di vita extraterrestre. Tuttavia, la vera sfida è riuscire a raggiungere questo oceano e studiarlo da vicino.
Secondo un’analisi dei dati raccolti dalla missione Galileo, la crosta di ghiaccio che protegge l’oceano di Europa dal freddo dello spazio è spessa almeno 20 chilometri. Questa conclusione non fornisce indicazioni sulla presenza di vita nell’oceano, ma evidenzia la difficoltà di trovare una risposta definitiva. Le evidenze di un oceano interno risalgono alle missioni Voyager, con la missione Galileo che ha rafforzato queste ipotesi. Europa rimane di grande interesse non solo perché è stata la prima a mostrare questa caratteristica, ma anche perché la polvere emessa dai vulcani della vicina Io potrebbe favorire una chimica più complessa rispetto ad altri mondi con oceani interni.
Un ostacolo alla ricerca astrobiologica su Europa potrebbe essere rappresentato dalla spessore eccessivo della sua crosta. Le osservazioni precedenti non sono state in grado di determinare quanto vicino alla superficie si trovi l’acqua liquida; i tentativi di rispondere a questa domanda hanno prodotto stime che variano da pochi chilometri a dieci volte tanto. In confronto, l’oceano di Enceladus, sebbene molto più piccolo e probabilmente più giovane, fuoriesce nello spazio attraverso geyser al polo sud, offrendo l’opportunità di campionarlo direttamente e suggerendo che potrebbe non essere troppo difficile far scendere un robot sufficientemente flessibile.
La superficie di Europa è la più liscia del Sistema Solare, grazie ai movimenti del suo ghiaccio, ma presenta comunque alcune tracce di impatti passati dallo spazio. Un team guidato dal Dr. Shigeru Wakita del MIT ha realizzato che due di questi impatti, noti come Tyre e Callanish, potrebbero essere fondamentali per determinare lo spessore della crosta.
Tyre e Callanish sono entrambi bacini ad anelli multipli. Wakita e i suoi coautori hanno modellato cosa accadrebbe con asteroidi di dimensioni appropriate che colpiscono croste di diverso spessore e hanno concluso che solo il ghiaccio di almeno 20 chilometri di spessore potrebbe produrre qualcosa di simile a ciò che vediamo. La cifra è un minimo; la crosta di Europa potrebbe essere molto più spessa. Se la crosta fosse spessa 15 chilometri, i crateri ad anelli multipli di questa dimensione sarebbero molto più profondi.
La crosta di Europa potrebbe non avere lo stesso spessore ovunque. Proprio come si pensa che l’oceano di Enceladus sia molto più vicino alla superficie vicino al polo sud rispetto ad altre aree, anche Europa potrebbe avere regioni con ghiaccio più sottile. Gli autori ritengono improbabile che la variazione sia grande, e la somiglianza dei risultati ottenuti in due località diverse non favorisce l’idea che basterebbe far atterrare una piattaforma di perforazione nel posto giusto.
Gli autori hanno inoltre scoperto che il ghiaccio di Europa è composto da strati con diverse proprietà termiche. La parte più esterna, spessa 6-8 chilometri, è conduttiva, mentre al di sotto si trova ghiaccio convettivo relativamente caldo.
Osservazioni precedenti dei picchi centrali all’interno di alcuni crateri di Europa sono state utilizzate come prova che il calore degli impatti non ha fuso completamente fino all’oceano sottostante. Utilizzando le dimensioni di questi crateri, gli scienziati planetari hanno potuto calcolare il calore generato e quindi la crosta deve essere spessa almeno 3-4 chilometri, ma questo rappresentava solo un minimo. Confronti delle forme di crateri piccoli e grandi suggeriscono che il ghiaccio rigido della superficie si estende solo fino a circa 7 chilometri, senza rivelare se poggia su ghiaccio più morbido o direttamente sull’acqua.
I crateri ad anelli multipli sono prodotti da un processo complesso in cui un oggetto in impatto produce un’onda d’urto e una serie di formazioni temporanee che crollano a loro volta, lasciando dietro di sé un ampio bacino con anelli circostanti. Le opportunità extra create da questo processo multistadio consentono ai modelli di ghiaccio di escludere varie condizioni preesistenti, incluso il ghiaccio meno profondo di 20 chilometri.
Le lune gioviane Ganimede e Callisto si pensa possano contenere anch’esse oceani interni, ma con gusci molto più spessi di Europa. Gli autori suggeriscono che le stime passate di 80-105 chilometri potrebbero sottostimare notevolmente lo spessore della crosta di questi mondi.
