Le smagliature di Europa

Questo mosaico di immagini è stato realizzato con risoluzione sovrapposte su una risoluzione della visione globale più bassa per il contesto. Le foto sono state scattate dal satellite della NASA Galileo, che ha orbitato vicino alla luna sei volte tra il 1996 e il 1999. (Crediti: NASA/JPL-Caltech/Università dell’Arizona)

La superficie del quarto satellite naturale del pianeta Giove, Europa, subisce delle continue trasformazioni a causa dello stress gravitazionale esercitato dal pianeta. Analizzando le crepe e le striature scure che attraversano lo spesso strato di ghiaccio in superficie, alcuni ricercatori della NASA hanno ipotizzato che Europa abbia o abbia avuto, in qualche momento della sua storia, un asse di rotazione leggermente inclinato, che spiegherebbe alcune anomalie in quelle formazioni superficiali. Europa orbita attorno a Giove in tre giorni e mezzo, mostrando al pianeta sempre la stessa faccia, come fa la Luna con la Terra.

L’inclinazione ipotizzata dagli studiosi potrebbe aver influito notevolmente sulla formazione della superficie ghiacciata e anche sul calore che ha mantenuto l’oceano sottosuperficiale allo stato liquido. Uno dei misteri che da sempre interessano gli astronomi è capire perché l’orientamento delle striature di Europa sia cambiato nel corso del tempo. I ricercatori hanno anche notato che ogni volta che la luna si avvicina al pianeta, la forza gravitazione di quest’ultimo tende a tirare e allungare momentaneamente la superficie ghiacciata. Proprio come accade alla nostra pelle: quando viene sottoposta a diete drastiche e a un repentino aumento di peso si formano le smagliature, cicatrici che assomigliano proprio a quelle trovate su Europa.

In questo caso, però, oltre alla forza gravitazionale di Giove, la causa è da cercare anche nelle maree, che si verificano proprio perché Europa ha un’orbita leggermente ovale. Quando si avvicina di più a Giove l’oceano sotto la superficie ghiacciata si alza di circa 30 metri, quasi l’altezza raggiunta dallo tsunami nell’oceano Indiano nel 2004. Quando si allontana dal pianeta, il satellite torna alla sua forma abituale, quella di una perfetta palla liscia (la superficie, infatti, è quasi priva di crateri da impatto).

Europa visto dalla sonda Galileo (NASA/JPL)

Non sempre lo stress subito dal ghiaccio si trasforma in crepe evidenti. Ciò che si chiedono i ricercatori, guidati da Alyssa Rhoden del Goddard Space Flight Center della NASA, è perché le crepe hanno direzioni diverse le une dalle altre. Una possibile soluzione potrebbe risiedere nel fatto che la superficie ghiacciata ruota più velocemente dell’oceano sottostante e del manto roccioso. Rhoden e i suoi colleghi hanno voluto testare quell’idea usando i dati della sonda Galileo, e i risultati dello studio sono stati descritti in un paper pubblicato sul numero si settembre-ottobre di Icarus.

Rhoden e la sua squadra hanno esaminato attentamente i dati e le immagini prodotte da Galileo arrivando a tre possibili soluzioni. La prima basata sulla differente rotazione del guscio di ghiaccio. La seconda sull’idea che l’asse di rotazione di Europa sia inclinato, causando un cambiamento dell’orientamento dei poli (fenomeno noto come precessione del perielio). La terza, molto più semplice e banale, è che le crepe si formino in maniera del tutto casuale.

Per il team di ricercatori l’ipotesi più plausibile è quella della precessione, causata da un’inclinazione di circa un grado.

L’inclinazione dell’asse potrebbe anche permettere agli studiosi di capire l’età dell’oceano di Europa. Dato che le forze mareali (che dipendono dal gradiente del campo gravitazionale) si pensa causino il calore che mantiene l’oceano allo stato liquido, l’inclinazione potrebbe generare ancora più calore sotto il ghiaccio superficiale, permettendo all’acqua di rimanere allo stato liquido più a lungo. In realtà i ricercatori non sanno con precisione quando si sia verificata questa  inclinazione dell’asse, e se sia ancora presente, e questo sarà proprio uno dei prossimi problemi da studiare.

Per saperne di più:

• Leggi “Shell tectonics: a mechanical model for strike-slip displacement on Europa“, di Rhoden, Alyssa Rose, Gilead Wurman, Michael Manga, Eric M. Huff, and Terry A. Hurford su Icarus
• Vai al sito della missione della NASA Galileo

Fonte: Media INAF | Scritto da Eleonora Ferroni