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

Sulla luna di Giove Europa, i

Interpretazione artistica dell’acqua liquida sulla superficie dell’Europa, che si accumula sotto un terreno caotico. Credito: NASA/JPL-Caltech

Secondo un team di ricercatori guidato dall’Università del Texas ad Austin, l’acqua salata nel guscio ghiacciato di Europa, luna di Giove, potrebbe trasportare ossigeno in un oceano di acqua liquida ricoperto di ghiaccio, dove potrebbe potenzialmente aiutare a sostenere la vita extraterrestre.

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

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

“La nostra ricerca porta questo processo nel regno delle possibilità”, ha affermato il ricercatore capo Marc Hesse, professore presso il Dipartimento di Geologia presso la UT Jackson School of Geosciences. “Offre una soluzione a uno degli eccezionali problemi di abitabilità dell’oceano sotterraneo d’Europa”.

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

Europa è un luogo privilegiato per cercare la vita extraterrestre, poiché gli scienziati hanno scoperto segni di ossigeno e acqua, oltre a sostanze chimiche che potrebbero fungere da nutrienti. Tuttavia, il guscio ghiacciato della luna – che si stima abbia uno spessore di circa 24 km – funge da barriera tra l’acqua e l’ossigeno prodotto dalla luce solare e dalle particelle cariche di Giove che colpiscono la superficie ghiacciata.

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

Se la vita come la conosciamo esiste nell’oceano, ci deve essere un modo perché l’ossigeno possa arrivarci. Secondo Hesse, lo scenario più plausibile basato sulle conoscenze disponibili è il trasporto di ossigeno attraverso acqua salata o salamoia.

Gli scienziati ritengono che si stiano formando aree di caos nelle regioni in cui la calotta glaciale di Europa si sta parzialmente sciogliendo 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 che la salamoia si stava chiaramente defluendo, assumendo la forma di un'”onda di porosità” che fa allargare temporaneamente i pori del ghiaccio, consentendo alla salamoia di passare prima che si chiuda nuovamente. Hesse paragona il processo alla classica gag dei cartoni animati in cui un torrente d’acqua viene spinto attraverso un tubo da giardino.

Questa modalità di trasporto sembra essere un modo efficace per trasportare l’ossigeno attraverso il ghiaccio, con l’86% dell’ossigeno raccolto in superficie che cavalca l’onda verso l’oceano. Ma i dati disponibili consentono un’ampia gamma di concentrazioni di ossigeno fornite dall’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 fotografico: NASA/JPL-Caltech/SETI Institute

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

“Si è tentati di pensare a una specie di organismo aerobico che vive appena sotto il ghiaccio”, ha detto.

Vance ha affermato che l’imminente missione Europa Clipper della NASA nel 2024 potrebbe aiutare a migliorare le stime dell’ossigeno e di altri componenti della vita sulla luna ghiacciata.

Kevin Hand, uno scienziato concentrato sulla ricerca su Europa presso la NASA JPL che non è stato coinvolto nello studio, ha affermato che lo studio fornisce una spiegazione convincente per il trasporto di ossigeno di Europa.

“Sappiamo che Europa ha composti utili come l’ossigeno sulla sua superficie, ma questi riescono a raggiungere l’oceano sottostante dove la vita può usarli?”, ha detto. “Nel lavoro di Hesse e dei suoi collaboratori, la risposta sembra essere sì”.

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L’Europa Clipper della NASA dovrebbe essere lanciata nel 2024 e si recherà sulla luna di Giove Europa per studiare se la luna ha le condizioni necessarie per la vita. Gli strumenti del veicolo spaziale, incluso un ecoscandaglio radar sviluppato dagli scienziati dell’Università del Texas ad Austin, aiuteranno 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 ultravioletto parte integrante della missione Europa Clipper della NASA


Maggiori informazioni:
Marc A. Hesse et al, Trasporto di ossidanti lungo la calotta glaciale di Europa mediante percolazione di salamoia guidata dalla densità, Lettere di ricerca geofisica (2022). DOI: 10.1029/2021GL095416

Fornito dall’Università del Texas ad Austin

citazione: Sulla luna di Giove Europa, piogge “caos” potrebbero trasportare ossigeno nell’oceano (2022, 24 marzo), recuperate il 26 marzo 2022 da https://phys.org/news/2022-03-jupiter-moon-europa-chaos -terreni.html

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