• 9 Novembre 2021 19:39

SCIENZA & DINTORNI

Divulgazione storica e scientifica – DIRETTORE Fabiana Leoncavallo

Hubble trova le prove della presenza persistente di vapore acqueo in un emisfero d’Europa

Hubble trova le prove della presenza persistente di vapore acqueo in un emisfero d’Europa. Le osservazioni effettuate dal telescopio sulla luna ghiacciata di Giove, Europa, hanno rivelato la presenza di vapore acqueo persistente. Questo è presente, in maniera molto misteriosa, soltanto in un emisfero della luna. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Geophysical Research Letters.

Europa possiede un vasto oceano al di sotto della sua superficie ghiacciata, un luogo in cui potrebbero essere presente le condizioni per poter ospitare forme di vita. La scoperta, ottenuta attraverso il telescopio, migliora di molto la comprensione, da parte degli astronomi, della struttura atmosferica delle lune ghiacciate. Inoltre, getta le basi per le future missioni scientifiche già pianificate nel sistema gioviano. Queste consentiranno l’esplorazione di un ambiente situato a svariati chilometri dal Sole, un luogo che potrebbe sostenere la vita.

L’immagine, ripresa a giungo del 1997 a una distanza di circa 1249977 chilometri dalla navicella spaziale Galileo della NASA, raffigura la luna gioviana

La luna gioviana, Europa

Europa, un satellite leggermente più piccolo della Luna, è caratterizzata da una superficie molto liscia, con una crosta di ghiaccio solido che possiede l’aspetto di un guscio d’uovo incrinato. Nell’interno è presente un oceano globale con più acqua di quella che si trova sulla nostra Terra. 

La luna di Giove potrebbe ospitare la vita come noi la conosciamo. Le osservazioni raccolte da Hubble, mostrano la presenza di vapore acqueo persistente nella sua atmosfera molto tenue. Le informazioni, che sono state raccolte dal 1999 al 2015, hanno rivelato che il vapore acqueo viene costantemente reintegrato in un emisfero lunare. 

La scoperta effettuata dal telescopio è molto diversa dalle osservazioni di Hubble risalenti al 2013. Queste infatti avevano rilevato il vapore acqueo localizzato nei geyser, dei getti che fuoriescono dal suo oceano sotto la superficie. Il vapore acqueo osservato viene creato da un processo completamente diverso. La luce del Sole fa sublimare il ghiaccio superficiale, trasformandolo così direttamente in gas.

La zona bianca brillante e bluastra della superficie di Europa, è essenzialmente composta da ghiaccio d’acqua e da pochissimi materiali non ghiacciati. Le linee lunghe e scure, presenti sulla luna, non sono altro che fratture nella crosta, alcune delle quali sono lunghe più di 2977 chilometri.

La missione Galileo si è conclusa il 21 settembre 2003, nel momento in cui alla navicella è stato comandato, in maniera intenzionale, di immergersi nell’atmosfera di Giove, finendo così per essere distrutta. Nonostante ciò, i dati raccolti in precedenza hanno permesso agli scienziati di effettuare molti studi.

La nuova scoperta

Le osservazioni effettuate in precedenza del vapore acqueo su Europa, erano state ricondotte ai pennacchi che eruttano attraverso il ghiaccio, esattamente come fotografato da Hubble nel 2013.

I pennacchi sono simili ai geyser presenti sulla Terra, solamente che si estendono per più di 96 chilometri. Questi producono delle macchie passeggere di vapore acqueo nell’atmosfera lunare, che presenta solamente un miliardesimo della pressione superficiale dell’atmosfera terrestre.

I nuovi risultati, tuttavia, evidenziano una quantità molto simile di vapore acqueo, che risulta essere diffuso su un’area più ampia di Europa, nelle osservazioni riprese di Hubble, immortalate dal 1999 al 2015. Questa scoperta suggerisce una presenza, a lungo termine, di un’atmosfera di vapore acqueo solo nell’emisfero finale di Europa, ossia la parte della luna che risulta essere sempre opposta alla sua direzione di moto lungo la sua orbita.

Il motivo di questa asimmetria tra l’emisfero principale e quello finale non è stata pienamente compresa. La scoperta è stata ottenuta da una nuova analisi delle immagini e degli spettri dell’archivio Hubble, ricavati attraverso una tecnica che ha recentemente portato alla scoperta del vapore acqueo nell’atmosfera della luna di Giove Ganimede, da Lorenz Roth del KTH Royal Institute of Technology, Space and Plasma Physics, Svezia.

Lorenz Roth, ha spiegato che: “L’osservazione del vapore acqueo su Ganimede, e sul lato posteriore di Europa, fa avanzare la nostra comprensione delle atmosfere delle lune ghiacciate. Tuttavia, la rilevazione della presenza in abbondanza di acqua stabile su Europa, è più sorprendente che su Ganimede. Questo perché le temperature superficiali di Europa sono inferiori a quelle di Ganimede”.

Ulteriori informazioni

Europa riflette molta più luce solare di Ganimede, in questo modo riesce a mantenere la sua superficie a 60 gradi Fahrenheit, quindi molto più fresca di Ganimede. La temperatura massima diurna su Europa è di -260°F. Le nuove osservazioni, tuttavia, suggeriscono che anche a temperature più basse il ghiaccio d’acqua riesce a sublimare. In altre parole, il ghiaccio si trasforma direttamente da solido a vapore senza passare per una fase liquida, al largo della superficie di Europa, esattamente come avviene su Ganimede.

Lorenz Roth, per effettuare la scoperta, ha approfondito i dati di archivio di Hubble, selezionando le osservazioni ultraviolette di Europa dal 1999, 2012, 2014 e 2015, mentre la luna si trovava in varie posizioni orbitali. Le osservazioni STIS riprese nell’ultravioletto hanno permesso a Roth di determinare l’abbondanza di ossigeno, uno dei costituenti principali dell’acqua, nell’atmosfera di Europa. Attraverso l’interpretazione della forza di emissione a diverse lunghezze d’onda, è stato in grado di dedurre la presenza di vapore acqueo.

Conclusioni

La scoperta apre la strada a studi approfonditi su Europa da parte delle future sonde, tra cui l’Europa Clipper della NASA e la missione Jupiter Icy Moons Explorer dell’Agenzia spaziale europea (ESA). Gli astronomi ritengono che la comprensione della formazione e dell’evoluzione di Giove, e delle sue lune, possa far ottenere le informazioni sui pianeti simili a Giove situati intorno ad altre stelle. 

Per altre immagini e ulteriori informazioni sullo studio e i dati di Hubble, è possibile visitare: 

https://hubblesite.org/contents/news-releases/2021/news-2021-057 ,  

http://www.nasa.gov/hubble ,  

https:/ /esahubble.org/news/heic2111

VIDEO:

Il video mostra una vista ripresa effettuata da Galileo composita a colori che combina insieme immagini viola, verdi e a infrarossi. La vista della luna è mostrata in colore naturale (a sinistra) e in un colore migliorato progettato per far risaltare sottili differenze di colore nella superficie (a destra). 

FONTE:

https://www.nasa.gov/feature/goddard/2021/hubble-finds-evidence-of-persistent-water-vapor-in-one-hemisphere-of-europa

Fabiana Leoncavallo

Laureata in architettura, mi ritengo una persona piuttosto poliedrica. Grande appassionata di scienze, astronomia, storia, letteratura, cinema e serie tv, tutti argomenti che amo descrivere nei miei articoli, che si basano su ricerche valide. Inoltre, amo molto effettuare studi sulla natura, sugli animali, sui cambiamenti climatici, sulla salute e l'alimentazione.

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