A differenza dei potenti geyser della luna di Saturno Encelado, le precedenti osservazioni di vapore acqueo su Europa erano state associate a pennacchi superficiali, provenienti dalla crosta ghiacciata piuttosto che dall'oceano sotterraneo. Ma in realtà, le stesse rilevazioni non erano mai state neppure pienamente confermate: il telescopio spaziale Hubble aveva rilevato degli indizi in diverse occasioni e sembra che anche la missione Galileo della NASA attraversò una regione di particelle ionizzate, probabilmente cristalli di ghiaccio emessi da fratture nella superficie del satellite. Tuttavia, secondo gli scienziati, queste emissioni sarebbero simili ai geyser sulla Terra e si estenderebbero per oltre 80 chilometri, producendo macchie transitorie di vapore acqueo nella debole atmosfera lunare.

I nuovi risultati, però, basati sulle osservazioni Hubble dal 1999 al 2015, mostrano quantità simili di vapore acqueo diffuse su un'area più ampia di Europa. Ciò suggerisce una presenza a lungo termine di un'atmosfera di vapore acqueo solo nell'emisfero finale di Europa, ossia quella parte della luna che è sempre opposta alla sua direzione di moto (quasi come fosse la coda di una cometa!).

Questa scoperta è stata ricavata da una nuova analisi delle immagini e degli spettri nell'archivio Hubble, utilizzando una tecnica che ha recentemente portato alla scoperta del vapore acqueo nell'atmosfera della luna di Giove Ganimede. In particolare, sono state esaminate le osservazioni in ultraviolette riprese con il Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) negli anni 1999, 2012, 2014 e 2015 mentre la luna si trovava in varie posizioni orbitali

"L'osservazione del vapore acqueo su Ganimede, e sul lato posteriore di Europa, fa progredire la nostra comprensione delle atmosfere delle lune ghiacciate", ha commentato Lorenz Roth del KTH Royal Institute of Technology, Space and Plasma Physics, che ha guidato la ricerca. "Tuttavia, la rilevazione di un'abbondanza stabile di acqua su Europa è un po' più sorprendente che su Ganimede perché le temperature superficiali di Europa sono inferiori a quelle di Ganimede". Europa riflette più luce solare di Ganimede, mantenendo la superficie più fredda di almeno 10 gradi Celsius. Tuttavia, anche a temperature più basse, le nuove osservazioni suggeriscono che il ghiaccio d'acqua sta sublimando, ovvero si sta trasformando direttamente da solido a vapore senza una fase liquida, proprio come su Ganimede.

I dati STIS hanno permesso a Roth di determinare l'abbondanza di ossigeno, uno dei costituenti dell'acqua, nell'atmosfera di Europa e, interpretando la forza di emissione a diverse lunghezze d'onda, è stato in grado di dedurre la presenza di vapore acqueo.

Questo rilevamento fa da apripista alla scienza della futura missione della NASA Europa Clipper, che raggiungerà Europa nel 2030 e alla missione Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) dell'Agenzia spaziale europea ESA.