La crosta ghiacciata che protegge l’oceano di Europa dal freddo dello spazio ha uno spessore di almeno 20 chilometri (12 miglia), come suggerisce un’analisi dei dati della missione Galileo. Questa scoperta non fornisce alcuna luce sulla questione se quell’oceano contenga vita, ma indica quanto sarà difficile trovare una risposta conclusiva.
Le prove di un oceano all’interno della luna di Giove, Europa, risalgono alla sonda Voyager, con la missione Galileo che rafforza il caso. La scoperta ha ispirato sia scienziati che scrittori di fantascienza. Ora sappiamo che molti mondi ghiacciati nel Sistema Solare esterno condividono questa caratteristica, ma Europa rimane di primario interesse non solo perché è stata la prima.
La polvere scagliata dai vulcani vicini di Io conferisce a Europa il potenziale per una chimica più complessa rispetto ad altri mondi con oceani interni. Un possibile ostacolo allo status di Europa come punto zero per la ricerca di astrobiologia potrebbe essere una crosta eccessivamente spessa.
Osservazioni precedenti non sono state in grado di determinare quanto vicino alla superficie arrivi l’acqua liquida; gli sforzi per rispondere alla domanda hanno prodotto stime che vanno da pochi chilometri a 10 volte tanto. A confronto, l’oceano all’interno di Encelado, sebbene molto più piccolo e probabilmente molto più giovane, sfugge nello spazio attraverso geyser al polo sud, offrendo l’opportunità di campionarlo direttamente, oltre a suggerire che potrebbe non essere troppo difficile far scendere un robot sufficientemente flessibile lì.
La superficie di Europa è la più liscia del Sistema Solare, grazie ai movimenti del suo ghiaccio, ma porta comunque tracce di impatti passati dallo spazio. Un team guidato dal Dr. Shigeru Wakita del MIT ha realizzato che due di questi, noti come Tyre e Callanish, potrebbero essere fondamentali per determinare lo spessore della crosta.
Wakita e coautori hanno modellato cosa accadrebbe se asteroidi di dimensioni adeguate colpissero croste di diverso spessore e hanno concluso che solo un ghiaccio spesso almeno 20 chilometri avrebbe prodotto qualcosa di simile a ciò che vediamo. Il numero è un minimo; la crosta di Europa potrebbe essere molto più spessa.
Se la crosta è spessa 15 chilometri (9 miglia), i crateri multianulari 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 Encelado sia molto più vicino alla superficie vicino al polo sud che altrove, Europa potrebbe avere regioni di ghiaccio più sottile.
Gli autori ritengono improbabile che la variazione sia ampia, e la similarità dei risultati ottenuti in due posizioni non favorisce l’idea che sarebbe sufficiente atterrare con una piattaforma di perforazione nel punto giusto. Gli autori trovano anche che il ghiaccio di Europa è composto da strati con diverse proprietà termiche.
La parte più esterna, spessa 6-8 chilometri (3,7-5 miglia), è conduttiva, mentre al di sotto di questa si trova un 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 sciolto fino in fondo all’oceano sottostante.
Utilizzando le dimensioni di questi crateri, gli scienziati planetari potrebbero calcolare il calore generato, e quindi la crosta deve essere spessa almeno 3-4 chilometri (1,8-2,4 miglia), ma questo rappresentava solo un minimo. Confronti tra le forme di crateri piccoli e grandi suggeriscono che il ghiaccio rigido della superficie si estende solo per circa 7 chilometri (4,3 miglia), senza rivelare se poggia su un ghiaccio più morbido o direttamente sull’acqua.
I crateri multianulari sono prodotti da un processo complesso in cui un oggetto impattante produce un’onda d’urto e una serie di formazioni temporanee che collassano a loro volta, lasciando dietro di sé un ampio bacino con anelli circostanti. Le opportunità aggiuntive create da questo processo multistadio consentono ai modelli di ghiaccio di escludere varie condizioni preesistenti, compreso il ghiaccio inferiore a 20 chilometri di profondità.
Si ritiene che le lune gioviane Ganimede e Callisto possano anche contenere oceani interni ma con gusci molto più spessi rispetto a Europa. Gli autori suggeriscono che le stime passate di 80-105 chilometri (50-60 miglia) potrebbero sottovalutare considerevolmente lo spessore della crosta di queste lune. Lo studio è in open access su Science Advances.
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