Europa: ecco dove cercare tracce di vita

Mentre la missione della NASA Cassini si appresta a svelare oggi il potenziale di abitabilità della luna di Saturno, Encelado, una nuova ricerca suggerisce dove cercare tracce di vita sulla superficie di un altro enigmatico corpo del nostro Sistema Solare, il satellite gioviano Europa.

Patrick Fischer, Mike Brown, Richard e Barbara Rosenberg, docenti di astronomia planetaria, e Kevin Hand, un astrobiologo e scienziato planetario del JPL, ritengono che i composti organici potrebbero essere custoditi all'interno di quelle cicatrici che segnano la superficie ghiacciata della luna, le caratteristiche chiamate " chaos terrain".

Nel documento pubblicato sulla rivista Astronomical Journal, il team ha riesaminato i dati rilevati nel 2011 dal telescopio W. M. Keck alle Hawaii, tramite lo spettrografo OSIRIS. Questo strumento, che scompone la luce in lunghezze d'onda infrarosse, consente di identificare le cosiddette bande spettrali o di assorbimento di ogni elemento chimico. Tali dati possono essere usati per creare una mappa della composizione minerale della superficie di Europa in base alla luce solare riflessa.

"I minerali che ci aspettavamo di trovare su Europa hanno impronte spettrali molto diverse a luce infrarossa", ha spiegato Fischer.

Le osservazioni di OSIRIS hanno prodotto gli spettri di 1600 punti sulla superficie della luna, ordinati e raggruppati per firme spettrali da Fischer, utilizzando una nuova tecnica. Correlando queste informazioni con le mappe della missione Galileo della NASA, la squadra ha ottenuto una vera e propria guida dei punti di interesse.

Mappa della composizione della superficie di Europa.
Alcune grandi aree all'interno della "chaos region" (contorno nero) sembrano avere un'alta concentrazione di sali. Una di queste, chiamata Western Powys Regio, ha la più alta concentrazioni di questi minerali presumibilmente derivati dall'oceano sotterraneo.
Credit: M.E. Brown and P.D. Fischer/Caltech , K.P. Hand/JPL

Dalle analisi sono emerse tre categorie distinte di spettri: il ghiaccio d'acqua che domina la superficie di Europa, le sostanze chimiche probabilmente legate ad un bombardamento di materiale dovuto alla vicina attività vulcanica di Io ed il terzo gruppo, quello più sconcertante, che sembra non corrispondere a nessun elemento atteso sulla superficie del satellite. Questo curioso set minerale sembra tipico della chaos terrain.
Per Fischer ciò indica chiaramente che "questi materiali sono nativi Europa perché sono chiaramente legati alle aree con attività geologica recente".

La composizione dei depositi non è ancora chiara.
"Un'identificazione univoca è stata difficile", ha detto Brown. "Pensiamo che potrebbero essere sali ancora disponibili, lasciati dall'acqua del mare affiorata in superficie e poi evaporata".
"Potrebbero essere come le grandi saline nelle regioni desertiche del mondo, in cui la composizione chimica del sale riflette qualsiasi materiale che prima era disciolto nell'acqua".

Questi dati confermerebbero in parte precedenti esperimenti di laboratorio sulla natura del materiale scuro che ricopre le lunghe fratture lineari.
Kevin Hand e Robert Carlson, entrambi del JPL, avevano sottoposto diverse miscele di sale comune e di acqua ad un bombardamento con un fascio di elettroni per simulare l'intensa radiazione sulla superficie della luna, scoprendo che l'invecchiamento conferiva ai campioni proprio il classico colore giallo-marrone osservato nelle crepe della chaos terrain.

"Sappiamo da tempo che la superficie ghiacciata di Europa è coperta da creste e fratture che sono la firma esterna del vasto oceano sotterraneo", a detto Brown. La chaos terrain è formata da grandi blocchi di ghiaccio spaccati, spostati e ricongelati. Questa regione, perciò, è di particolare interesse perché l'acqua interna potrebbe essere risalita in superficie attraverso tali passaggi, accumulando dei depositi.
"Campionare direttamente l'oceano di Europa è una grande sfida tecnologica e forse sarà possibile in un futuro lontano ma se saremo in grado di campionare i depositi lasciati in queste zone, potremmo scoprire molto sulla dinamica a composizione di quel mare sottostante, pensato per essere profondo anche 100 chilometri", ha concluso Fischer.

Spatially Resolved Spectroscopy of Europa: The Distinct Spectrum of Large-scale Chaos [abstract]
We present a comprehensive analysis of spatially resolved moderate spectral resolution near infrared spectra obtained with the adaptive optics system at the Keck Observatory. We identify three compositionally distinct end member regions: the trailing hemisphere bullseye, the leading hemisphere upper latitudes, and a third component associated with leading hemisphere chaos units. We interpret the composition of the three end member regions to be dominated by irradiation products, water ice, and evaporite deposits or salt brines, respectively. The third component is associated with geological features and distinct from the geography of irradiation, suggesting an endogenous identity. Identifying the endogenous composition is of particular interest for revealing the subsurface composition. However, its spectrum is not consistent with linear mixtures of the salt minerals previously considered relevant to Europa. The spectrum of this component is distinguished by distorted hydration features rather than distinct spectral features, indicating hydrated minerals but making unique identification difficult. In particular, it lacks features common to hydrated sulfate minerals, challenging the traditional view of an endogenous salty component dominated by Mg-sulfates. Chloride evaporite deposits are one possible alternative.