Sulla luna di Giove Europa, i “terreni del caos” potrebbero trasportare ossigeno all’oceano

Un’interpretazione artistica dell’acqua liquida sulla superficie dell’Europa che si accumula sotto il terreno del caos. Credito: NASA/JPL-Caltech

L’acqua salata all’interno del guscio ghiacciato della luna di Giove Europa potrebbe trasportare ossigeno in un oceano ghiacciato di acqua liquida dove potrebbe potenzialmente aiutare a sostenere la vita aliena, secondo un team di ricercatori guidati dall’Università del Texas ad Austin.

Questa teoria è stata proposta da altri, ma i ricercatori l’hanno messa alla prova costruendo la prima simulazione al computer del processo basata sulla fisica, con l’ossigeno che fa l’autostop sull’acqua salata sotto i “terreni del caos” della luna, paesaggi di crepe, creste e blocchi di ghiaccio che coprono un quarto del mondo ghiacciato.

I risultati mostrano che non solo il trasporto è possibile, ma che la quantità di ossigeno portata nell’oceano di Europa potrebbe essere pari alla quantità di ossigeno presente negli oceani della Terra oggi.

“La nostra ricerca mette questo processo nel regno del possibile”, ha affermato il ricercatore capo Marc Hesse, professore presso il Dipartimento di scienze geologiche della UT Jackson School of Geosciences. “Fornisce una soluzione a quello che è considerato uno dei problemi in sospeso dell’abitabilità dell’oceano sotterraneo Europa”.

Lo studio è stato recentemente pubblicato sulla rivista Lettere di ricerca geofisica.

Europa è il primo posto per cercare la vita aliena perché gli scienziati hanno rilevato segni di ossigeno e acqua, insieme a sostanze chimiche che potrebbero fungere da nutrienti. Tuttavia, il guscio di ghiaccio della luna, che si stima abbia uno spessore di circa 15 miglia, funge da barriera tra l’acqua e l’ossigeno, che è generato dalla luce solare e dalle particelle cariche di Giove che colpiscono la superficie ghiacciata.

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Il modello basato sulla fisica costruito dai ricercatori mostra salamoia e ossigeno sulla superficie di Europa trasportati da un'”onda di porosità” (forma sferica) attraverso il guscio di ghiaccio della luna fino all’oceano di acqua liquida sottostante. Il grafico mostra il tempo (in migliaia di anni) e la profondità del guscio di ghiaccio (in chilometri). Il rosso indica livelli più elevati di ossigeno. Il blu rappresenta i livelli più bassi di ossigeno. Credito: Assia et al.

Se la vita come la conosciamo esiste nell’oceano, ci deve essere un modo per l’ossigeno di raggiungerla. Secondo Hesse, lo scenario più plausibile basato sulle prove disponibili è che l’ossigeno venga trasportato dall’acqua salata o dalla salamoia.

Gli scienziati pensano che i terreni caotici si formino sopra le regioni in cui il guscio di ghiaccio di Europa si scioglie parzialmente per formare salamoia, che può mescolarsi con l’ossigeno dalla superficie. Il modello al computer creato dai ricercatori ha mostrato cosa succede alla salamoia dopo la formazione del terreno del caos.

Il modello ha mostrato il drenaggio della salamoia in modo distinto, assumendo la forma di un'”onda di porosità” che provoca l’allargamento momentaneo dei pori del ghiaccio, consentendo alla salamoia di passare prima di sigillarsi. Hesse paragona il processo al classico bavaglio da cartone animato di un rigonfiamento d’acqua che si fa strada lungo un tubo da giardino.

Questa modalità di trasporto sembra essere un modo efficace per portare ossigeno attraverso il ghiaccio, con l’86% dell’ossigeno assorbito in superficie che cavalca l’onda fino all’oceano. Ma i dati disponibili consentono un’ampia gamma di livelli di ossigeno forniti all’oceano di Europa nel corso della sua storia, con stime che vanno di un fattore 10.000.

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Un esempio di terreno caotico sulla superficie della luna di Giove Europa. Credito: NASA/JPL-Caltech/SETI Institute

Secondo il coautore Steven Vance, ricercatore presso il Jet Propulsion Laboratory (JPL) della NASA e supervisore del suo Planetary Interiors and Geophysics Group, la stima più alta renderebbe i livelli di ossigeno nell’oceano di Europa simili a quelli negli oceani della Terra, il che aumenta speranza sul potenziale di quell’ossigeno per sostenere la vita nel mare nascosto.

“È allettante pensare a una specie di organismi aerobici che vivono appena sotto il ghiaccio”, ha detto.

Vance ha affermato che l’imminente missione Europa Clipper della NASA del 2024 potrebbe aiutare a migliorare le stime per l’ossigeno e altri ingredienti per la vita sulla luna ghiacciata.

Kevin Hand, uno scienziato concentrato sulla ricerca su Europa presso la NASA JPL che non faceva parte dello studio, ha affermato che lo studio presenta una spiegazione convincente per il trasporto di ossigeno su Europa.

“Sappiamo che Europa ha composti utili come l’ossigeno sulla sua superficie, ma quelli arrivano nell’oceano sottostante, dove la vita può usarli?” Egli ha detto. “Nell’opera di Hesse e dei suoi collaboratori la risposta sembra essere sì”.

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Il lancio dell’Europa Clipper della NASA, previsto per il 2024, si recherà sulla luna di Giove Europa per indagare se la luna ha le condizioni necessarie per sostenere la vita. Il veicolo spaziale, incluso un ecoscandaglio radar sviluppato dagli scienziati dell’Università del Texas ad Austin, aiuterà i ricercatori a saperne di più sulla disponibilità e l’accessibilità degli ingredienti per la vita sulla luna. Credito: NASA/JPL-Caltech

Oltre al suo lavoro alla Jackson School, Hesse è anche ricercatore presso l’UT Center for Planetary Systems Habitability e l’Oden Institute for Computational Engineering and Sciences.


Strumento a raggi ultravioletti per svolgere parte integrante della missione Europa Clipper della NASA


Maggiori informazioni:
Marc A. Hesse et al, Downward Oxidant Transport Through Europa’s Ice Shell by Density-Driven Brine Percolation, Lettere di ricerca geofisica (2022). DOI: 10.1029/2021GL095416

Fornito dall’Università del Texas ad Austin

Citazione: Sulla luna di Giove Europa, i “terreni del caos” potrebbero trasportare ossigeno all’oceano (2022, 24 marzo) recuperati il ​​24 marzo 2022 da https://phys.org/news/2022-03-jupiter-moon-europa-chaos-terrains .html

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