Giove, il più grande pianeta del Sistema solare, possiede oltre novanta lune. Tra queste, tuttavia, nessuna ha catturato l’attenzione degli astronomi quanto Europa. Il motivo di tanto interesse sta in ciò che il satellite naturale nasconde sotto la sua pelle ghiacciata: un’immensa distesa di acqua liquida che si estende fino a cento chilometri di profondità.

Immagine scattata il 29 settembre del 2022 dalla sonda spaziale Juno della Nasa che mostra la luna gioviana Europa. Crediti: Nasa/Jpl-Caltech/Swri/Msss/Kevin M. Gill

Da decenni, gli astronomi si interrogano sulla possibilità che quell’oceano d’acqua salata, che si ritiene contenga più acqua di tutti gli oceani della Terra messi insieme, vi siano le condizioni adatte per sostenere la vita. Una risposta a questa domanda arriva ora da uno studio condotto da un team di ricercatori guidato dall’Università di Washington a Saint Louis. E, contrariamente a quanto sostengono altri studi, non è positiva. I risultati della ricerca, pubblicata questa settimana su Nature Communications, suggeriscono infatti che la luna possieda un nucleo roccioso geologicamente poco o per nulla attivo, comunque non in grado di fornire l’energia chimica necessaria per sostenere la vita come la conosciamo. Quanto meno non attraverso i processi attivi dipendenti dalla tettonica a placche, dal vulcanesimo e dai sistemi idrotermali.

Per giungere a questa conclusione, gli astronomi hanno condotto diverse simulazioni, utilizzando sofisticati modelli geofisici a cui hanno dato in pasto i dati relativi a quattro processi chiave che contribuiscono a rendere un corpo celeste geologicamente attivo. I processi in questione sono: la convezione del mantello, ovvero il movimento di roccia fusa all’interno del mantello guidato dal calore proveniente dal nucleo; la contrazione globale, il lento e graduale restringimento della luna causato dal raffreddamento di nucleo e mantello nel corso di miliardi di anni; le maree tidali, l’effetto della forza di gravità d’un pianeta sulla sua luna, in grado di produrre deformazioni delle rocce; e la serpentinizzazione, un processo geologico che provoca la trasformazione fisica delle rocce.

I ricercatori hanno prima impostato i modelli con le condizioni più favorevoli possibili alla fratturazione del mantello della luna, ipotizzando una roccia già indebolita in partenza, ricca di crepe e permeata dall’acqua. Successivamente, hanno valutato la capacità dei fattori sopra elencati di produrre faglie attive e fenomeni di vulcanesimo tipici di un corpo geologicamente attivo, in grado di rifornire continuamente l’oceano soprastante dell’energia chimica necessaria per sostenere la vita.

Veniamo ai risultati. Come riportato dai ricercatori nello studio, le simulazioni indicano che nessuna delle principali forze geologiche prese in esame sarebbe attualmente sufficientemente intensa da causare la formazione di faglie tettoniche e innescare l’attività vulcanica. L’implicazione di ciò, spiegano i ricercatori, è che la luna, dal punto di vista geologico, è probabilmente inattiva e dunque non in grado di innescare all’interfaccia roccia-acqua le reazioni chimiche che creano ambienti in cui la vita può prosperare.

«Europa probabilmente subisce ancora un certo riscaldamento mareale, che impedisce all’oceano di congelare completamente», spiega Paul Byrne, ricercatore all’Università di Washington e primo autore della pubblicazione. «Sebbene la luna possa aver subito un riscaldamento molto maggiore in un lontano passato, oggi non vediamo vulcani che fuoriescono dalla sua superficie ghiacciata, e i nostri dati suggeriscono che le maree tidali non sono abbastanza forti da indurre un’attività geologica significativa nel suo fondale oceanico. Da questo punto di vista, la luna sembra sostanzialmente quieta. E in un mondo ghiacciato come Europa, un fondale oceanico geologicamente inattivo potrebbe indicare un oceano privo di condizioni favorevoli alla vita».

Potrebbe, appunto. Gli stessi autori sottolineano infatti che un’alternativa alla produzione di energia chimica legata alla tettonica a placche esiste. Si tratta della radiolisi, un processo in cui la radiazione prodotta dal decadimento di elementi radioattivi presenti nelle rocce provoca la scissione delle molecole, generando composti chimici energeticamente utilizzabili. Secondo i ricercatori, queste reazioni di dissociazione potrebbero fornire una fonte di energia sufficiente a sostenere nell’oceano di Europa una biosfera microbica, anche in assenza di faglie tettoniche attive e fenomeni di vulcanesimo in corso.

Nel complesso, lo studio suggerisce che dal punto di vista geologico Europa sia un mondo molto più tranquillo di quanto si pensasse. Poiché l’ipotesi di un’abitabilità dell’oceano della luna mediata dalla tettonica a placche appare improbabile, secondo gli autori gli studi futuri dovrebbero concentrarsi sulla produzione di energia per la vita attraverso meccanismi alternativi, che non richiedono processi geologici attivi in corso. In questo contesto, nuovi indizi potrebbero arrivare dalle sonde Europa Clipper della Nasa e Juice dell’Esa, attualmente in viaggio verso il sistema di Giove, con arrivo previsto rispettivamente nel 2030 e nel 2031.

Per saperne di più:

  • Leggi su Nature Communications l’articolo “Little to no active faulting likely at Europa’s seafloor today” di Paul K. Byrne, Henry G. Dawson, Christian Klimczak, Paul V. Regensburger, Kelsey T. Crane, Jeffrey G. Catalano, Catherine M. Elder, Bradford J. Foley, Christopher R. German, Austin P. Green, Douglas J. Hemingway, Mohit Melwani Daswani, Mark P. Panning, Noah Randolph-Flagg, Barbara Sherwood Lollar, Philip Skemer, Steven D. Vance e Douglas A. Wiens