Delle centinaia di lune confermate in orbita attorno a Giove e Saturno, la NASA descrive Europa ed Encelado come “promettente” E “avvincente.” Ricercatori sospettare che queste lune ghiacciate hanno oceani di acqua liquida sotto la loro superficie ghiacciata, che li formano principali obiettivi di ricerca per i grandi stakeholder come l’ESA o la NASA. Ma un nuovo studio identifica uno strano pericolo per le missioni oceaniche-lunari: il ghiaccio “soffice”.
Se, come prevedono i ricercatori, le eruzioni criovulcaniche contribuissero alla formazione dei gusci ghiacciati delle lune, le pressioni estremamente basse genererebbero un ghiaccio stratificato, altamente poroso con una consistenza che ricorda, beh, un croissant. In un recente Lettere di scienze della Terra e Planetarie Nell’articolo, il staff descrive un esperimento in una digital camera a vuoto che simulava l’ambiente a bassa gravità di Europa di Giove e Encelado di Saturno. Secondo i check, sulla (finta) Europa, l’acqua si congela in fragili lastre di circa 7,8 pollici (20 centimetri), mentre sulla (finta) Encelado questi strati possono crescere fino a 787 piedi (20 metri) di spessore.
Queste condizioni sono potenzialmente pericolose per i futuri lander verso lune come Europa. Voglio dire, immagina un costoso lander, dopo anni di volo su Europa, che procede a sfondare il fragile ghiaccio e affonda nelle profondità gelide. Non è l’ideale! In questo senso, i risultati evidenziano importanti considerazioni per le prossime missioni sulle lune dello spazio esterno.
“Il congelamento dell’acqua a bassa pressione è fortemente influenzato dal vapore che fuoriesce”, Vojtěch Patočkaha detto a Gizmodo il primo autore dello studio e geofisico della Charles College nella Repubblica Ceca. “Gli strati altamente porosi e fragili che osserviamo potrebbero essere spessi diversi metri sui piccoli mondi ghiacciati, il che è sufficiente per mettere in pericolo una missione atterrata”.
Mondi ghiacciati sfuggenti
L’umanità ha ottenuto il suo prima vera sbirciatina su Europa nel 1979, durante il sorvolo di Giove della Voyager 1. Il suo successore, Voyager 2, catturato una risoluzione più alta vista di Encelado nel 1981. Sebbene le due lune siano state scoperte molto prima, uno sguardo più chiaro alle superfici ghiacciate delle lune ha entusiasmato gli scienziati circa la prospettiva di trovare acqua e, quindi, qualche segno di abitabilità oltre la Terra.
Spedizioni successive per missioni come Galileo (dal nome del ragazzo che ha trovato la cosa) o Cassini-Huygens inviato osservazioni affascinanti sulle lune lontane. Di conseguenza, i ricercatori hanno confermato il criovulcanismo attivo – eruzioni di gasoline e altri materiali volatili che si congelano rapidamente dopo aver raggiunto la superficie – su Encelado e sospettano lo stesso per Europa, secondo il rapporto. Indagine geologica degli Stati Uniti.
Naturalmente, i ricercatori sanno che l’acqua non è necessariamente la prova decisiva per la vita aliena. Anche così, la composizione unica delle superfici ghiacciate della luna offre spunti chiave sulle dinamiche astrobiologiche e chimiche sconosciute a chi vive sulla Terra.
Una pasticceria ghiacciata
Dato l’interesse scientifico, l’ultimo studio “sembra il tipo di cosa che sarebbe già stata fatta”, ha ammesso Patočka Scienza. Poiché nessuno lo aveva fatto, Patočka e colleghi hanno condotto un esperimento su larga scala in una digital camera a vuoto in “Giorgio“, una grande digital camera di simulazione presso la Open College nel Regno Unito, utilizzata per simulare le condizioni marziane. Per l’esperimento, il staff ha preparato 88 libbre (49 chilogrammi) di acqua a bassa salinità in un acquario, abbassando la temperatura e la pressione per riprodurre le condizioni delle lune esterne del sistema solare.
I ricercatori hanno identificato tre fasi distinte di congelamento. In primo luogo, la mancanza di pressione fa bollire l’acqua, poiché gli strati di crosta di ghiaccio si accumulano mentre i vapori in fuga spingono gli strati verso l’alto. Successivamente, anche le sacche di vapore si congelano, fino a quando sul fondo si forma uno strato inferiore di ghiaccio più trasparente con meno bolle. La sezione trasversale della struttura risultante (etichettata “e” nella foto sopra) assomiglia davvero a quella di un croissant gonfio, quindi “ghiaccio soffice”.
Guardando avanti
Nel frattempo, le istituzioni globali continuano a inviare veicoli spaziali nella parte più lontana del sistema solare per studiare questi sistemi. dell’ESA SUCCO è in viaggio e raggiungerà Giove nel 2031, mentre quello della NASA Europa Clipper ci arriverà entro il 2030. Ma queste sono solo le missioni in corso, e sia la NASA che l’ESA (in collaborazione con altri come JAXA) stanno pianificando attivamente i loro successori.
Quindi è bene essere consapevoli degli ultimi risultati. Ingrid Daubar, una scienziata planetaria della missione orbiter Europa Clipper della NASA che non period coinvolta nel nuovo lavoro, ha detto a Science che questo tipo di ghiaccio poroso e fragile “porrebbe sicuramente alcuni seri problemi ingegneristici” e i ricercatori dovrebbero “reimmaginare i tipi di meccanismi di atterraggio che pensavamo potessero funzionare su Europa”.
Il documento alludeva anche a questa sfida; le caratteristiche criovulcaniche su Europa e corpi simili non saranno ideali per “supportare un atterraggio sicuro e stabile a causa della natura altamente porosa delle strutture di ghiaccio fillo e cellulare che raggiungono numerous o decine di metri di profondità, con una gravità minore che implica profondità maggiori.” Se vogliamo pianificare i lander per, beh, terragli ingegneri dovranno tenere in considerazione il terreno locale.
Nel frattempo, il staff di Patočka intende indagare ulteriormente questo fenomeno. Patočka ha detto a Gizmodo che il piano è di tornare da George la prossima settimana. Questa volta, il staff vedrà come funziona questo distinto processo di congelamento con l’acqua corrente, in modo che l’esperimento sia più fedele alle “condizioni dei flussi effusivi criovulcanici”, ha affermato.
