L’analisi indica che questo ossido del carbonio è geologicamente recente e, probabilmente, non proviene da fonti esterne come i meteoriti ma ha avuto origine nell’oceano sotterraneo. 
Questa scoperta ha importanti implicazioni per la potenziale abitabilità dell’oceano di Europa.

La luna di Giove è uno dei tanti corpi presenti nel nostro Sistema Solare che nasconde un mare sotterraneo ma è uno dei pochi che potrebbero ospitare condizioni adatte alla vita.
Precedenti ricerche avevano dimostrato che l'oceano salato di acqua liquida, sotto la crosta ghiacciata, potrebbe avere interazioni con un fondale roccioso, innescando quelle reazioni chimiche necessarie a produrre nutrienti per un'eventuale vita microbica. Tuttavia, gli scienziati planetari non avevano ancora confermato la presenza di sostanze chimiche necessarie alla vita, in particolare il carbonio.

“Sulla Terra, alla vita piace la diversità chimica: maggiore è la diversità, meglio è. La nostra vita è basata sul carbonio. Comprendere la chimica dell’oceano di Europa ci aiuterà a determinare se è ostile alla vita come la conosciamo, o se potrebbe essere un buon posto per la vita”, ha affermato nel comunicato Geronimo Villanueva del Goddard Space Flight Center della NASA, autore principale di uno di due documenti indipendenti che descrivono i risultati.

“Ora pensiamo di avere prove osservative che il carbonio che vediamo sulla superficie di Europa provenga dall’oceano. Non è una cosa banale. Il carbonio è un elemento biologicamente essenziale”, ha aggiunto Samantha Trumbo della Cornell University di Ithaca, autrice principale del secondo articolo che analizza questi dati.

La NASA prevede di lanciare la sua navicella spaziale Europa Clipper nel 2024, che effettuerà dozzine di sorvoli ravvicinati di Europa per indagare ulteriormente il potenziale di abitabilità della luna gioviana.

 

Connessione superficie-oceano

Webb ha scoperto che l’anidride carbonica è più abbondante in una regione chiamata Tara Regio, un’area geologicamente giovane nota come terreno "caotico", rimodellata dall'oceano sottostante, secondo gli scienziati. Qui è molto probabile che siano avvenuti degli scambi tra il mare sotterraneo e la superficie della luna.

"Precedenti osservazioni del telescopio spaziale Hubble mostrano prove della presenza di sale di origine oceanica nella Tara Regio", ha spiegato Trumbo. “Ora vediamo che anche l’anidride carbonica è fortemente concentrata lì. Riteniamo che ciò implichi che il carbonio abbia probabilmente origine nell’oceano interno”.

“Gli scienziati stanno discutendo su quanto l’oceano di Europa sia connesso alla sua superficie. Penso che questa domanda sia stata un grande motore dell’esplorazione di Europa”, ha affermato Villanueva. “Ciò suggerisce che potremmo essere in grado di apprendere alcune cose basilari sulla composizione dell’oceano anche prima di perforare il ghiaccio per avere un quadro completo”.

Entrambi i team hanno identificato l’anidride carbonica utilizzando i dati del Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec) di Webb. Questo strumento fornisce spettri con una risoluzione di 320 x 320 chilometri sulla superficie di Europa, che ha un diametro di circa 3100 chilometri, consentendo agli astronomi di determinare dove si trovano sostanze chimiche specifiche.

L’anidride carbonica non è stabile sulla superficie di Europa. Pertanto, gli scienziati affermano che è probabile che sia stata fornita in una scala temporale geologicamente recente.

Il primo frame mostra una mappa della superficie di Europa ripresa con la NIRCam (Near Infrared Camera) sul telescopio spaziale James Webb della NASA, gli altri mostrano mappe compositive derivate dai dati NIRSpec/IFU (Near Infrared Spectrograph's Integral Field Unit). Nelle mappe compositive, i pixel bianchi corrispondono all’anidride carbonica nella regione del terreno caotico, con concentrazioni aggiuntive all’interno di porzioni della regione del caos Powys Regio (a sinistra). Il secondo e il terzo pannello mostrano tracce di anidride carbonica cristallina, mentre il quarto pannello indica una forma complessata e amorfa di anidride carbonica.
Crediti: Crediti scientifici: Geronimo Villanueva (NASA/GSFC), Samantha Trumbo (Cornell Univ.), NASA, ESA, CSA. Crediti per l'elaborazione delle immagini: Geronimo Villanueva (NASA/GSFC), Alyssa Pagan (STScI)


Alla ricerca di pennacchi

 Il team di Villanueva ha anche cercato prove di un pennacchio di vapore acqueo in eruzione dalla superficie di Europa.
Geyser e vapore acqueo proveniente dalla superficie della luna sono stati osservati diverse volte nell'ultimo decennio ma le prove sono sempre rimaste incerte.

I nuovi dati Webb non mostrano alcuna prova di attività dei pennacchi, il che ha consentito al team di Villanueva di fissare un limite superiore rigoroso alla velocità del materiale potenzialmente espulso. Il team ha sottolineato, tuttavia, che il loro mancato rilevamento non ne esclude la presenza.

“C’è sempre la possibilità che questi pennacchi siano variabili e si possano vedere solo in determinati momenti. Tutto quello che possiamo dire con il 100% di sicurezza è che non abbiamo rilevato un pennacchio su Europa quando abbiamo fatto queste osservazioni con Webb”, ha detto Heidi Hammel dell'Association of Universities for Research in Astronomy, scienziata interdisciplinare di Webb che guida il Cycle 1 Guaranteed Time Observations del telescopio.