PROMETEO una piccola luna interna di Saturno. by Andreotti Roberto - INSA.

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Aggiornato il 31/07/2023

PROMETEO

Introduzione:

Si tratta di un satellite pastore del bordo interno dell'anello F di Saturno e che mantiene "pulito" la zona di separazione tra l'anello F e il precedente, oltre a determinarne la forma; venne scoperto nel 1980 su immagini prese dalla sonda Voyager 1.

Interazioni:
Grazie alle immagini prese dalla sonda Cassini si è visto che il campo gravitazionale di Prometeo crea delle perturbazioni all'interno dell'anello F.

Infatti a causa delle relative orbite Prometeo entra 15 ore nel materiale diffuso del bordo interno dell'anello F e quando ne esce se ne trascina dietro una parte, creando nel bordo interno dell'anello F una scia di materiale verso il basso, visibile nel disco come una "rientranza" a forma di spina.

Da quanto visto nelle stesse immagini sembra però che tale materiale ritorni poi nell'anello, per cui non ci sarebbe perdita di materia dall'anello F a causa di Prometeo.

Dati fisici:

Dati fisici
Dimensioni	119 × 87 × 61 km
Diametro medio	86 km
Massa	1,566 ±0,019 ×1017 kg
Densità media	0,47 ±0,07 g/cm3
Acceleraz. di gravità in superficie	~0,003 m/s2
Periodo di rotazione	Rotazione sincrona
Inclinazione assiale	0°
Temperatura superficiale	~74 K (media)
Albedo	~0,60

Ha una forma allungata, 119x87x61 km, con molte valli e diversi crateri da impatto di circa 20 km di diametro, pur essendo meno craterizzato di Pandora, Epimeteo e Giano.

A causa della sua bassa densità,0.47 g/cm³ per una massa di 1.566x10¹⁷, e dell'elevato albedo (0.60) si pensa sia un corpo ghiacciato e poroso che orbita attorno a Saturno in 0.612990038 giorni, ad una distanza di circa 139.380 km, su un'orbita inclinata di 0.008° rispetto al pianeta e con una eccentricità di 0.0022; sembra possedere una rotazione sincrona.

Parametri orbitali:
L'orbita di Prometeo è caotica e a causa della risonanza con l'orbita di Pandora vi appaiono delle modifiche apprezzabili ogni 6.2 anni, quando distano solo 1400 km; inoltre Prometeo perturba in maniera significativa l'orbita di Atlante.

Parametri orbitali
(epoca 31 dicembre 2003)
Semiasse maggiore	139,380 ±10 km
Periodo orbitale	0,612990038 giorni
Inclinazione rispetto all'equatore di Saturno	0,008 ±0,004°
Eccentricità	0,0022

Galleria fotografica:

( Dettaglio di Prometeo che perturba l'anello ).

( Varie immagini di Prometeo da differenti prospettive ).

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A cura di Andreotti Roberto.

UMBRIEL il satellite più scuro delle maggiori lune di URANO. by Andreotti Roberto - INSA.

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Aggiornato il 12/04/2023

UMBRIEL

Umbriel è caratterizzato, dalla superficie più scura fra tutti i satelliti di Urano.

Dati fisici:
Ha un diametro di 1168,4 km con una massa di 0,000202 Mt ed una densità di 1,40 kg/dm3, con una gravità di 0,232 m/s2 ed una velocità di fuga di 0,52 km/s.

Parametri orbitali:
Orbita a 266.300 km da Urano sincronamente in 4,144 giorni, con un'eccentricità di 0,0039 ed un inclinazione di solo 0,205° rispetto al piano equatoriale di Urano.

Scoperta:
Venne scoperto insieme ad Ariel il 24 ottobre 1851 da Lassel, ed il nome gli venne assegnato solo nel 1852 su suggerimento del figlio di William Herschel e a causa della sua colorazione scura (albedo 0.19), è quello dell'oscuro folletto della malinconia di Rape of the Lock di Alexander Pope, il quale deriva il suo nome da "umbra".

( Wunda è un grande cratere sulla superficie di Umbriel. Ha 131 km di diametro e si trova vicino all'equatore di Umbriel. Il cratere prende il nome da wunda, uno spirito oscuro della mitologia aborigena australiana. Wunda ha un caratteristico albedo elevato del suo fondo, che prende la forma di un anello di materiale luminoso di almeno 10 km in larghezza radiale. La ragione della sua luminosità, che si distingue dalla composizione molto scura della luna nel suo complesso, è sconosciuta, ma può trattarsi di un deposito di ghiaccio di anidride carbonica ).

Superficie:
La superficie del satellite è pesantemente craterizzata; la sua caratteristica più rilevante, nota con il nome di Wunda (Sopra in foto), è un grande anello di materiale brillante. Sembra naturale presumere che si tratti di un cratere, ma l'esatta natura della formazione è ancora incerta.
La superficie di Umbriel è la più oscura delle lune di Urano, e riflette meno della metà della luce di Ariel. Umbriel ha un basso albedo di circa il 10% rispetto al 23% per Ariel. La riflettività della superficie della luna diminuisce dal 26% ad un angolo di fase di 0 ° (albedo geometrico) al 19% con un angolo di circa 1°.
La superficie di Umbriel è leggermente di colore blu, mentre i depositi luminosi freschi (nel cratere di wunda, per esempio), sono ancora più blu. C'è un'asimmetria fra gli emisferi anteriore e posteriore, il primo sembra essere più rosso del secondo. L'arrossamento delle superfici deriva probabilmente dal bombardamento di particelle cariche e micrometeoriti. Tuttavia, l'asimmetria di colore di Umbriel è probabilmente causata dall'accrescimento di un materiale rossastro che proviene dalle parti esterne del sistema di Urano, probabilmente dai satelliti irregolari esterni.
Inoltre, un componente denso costituisce circa il 40% della massa totale. Questa sostanza potrebbe essere formata da roccia e/o materia carbonica, compresi i composti organici pesanti come le Toline. La presenza di ghiaccio d'acqua è sostenuta da osservazioni nella spettroscopia infrarossa, che ha rivelato la presenza di ghiaccio di acqua cristallizzata sulla superficie della satellite. Le righe di assorbimento del ghiaccio d'acqua sono più pronunciate sull'emisfero di Umbriel che guarda all'indietro del moto orbitale. Le cause di questa asimmetria non sono conosciute. Essi possono tuttavia essere correlati al bombardamento da parte delle particelle caricate con la magnetosfera di Urano, che è più intensa sull'emisfero posteriore a causa della co-rotazione del plasma. Le particelle energetiche tendono a far schizzare il ghiaccio dell'acqua, ed a decomporre il metano intrappolato sotto forma di clatrato mescolandolo con altri materiali organici, per poi lasciare un residuo scuro e ricco di carbonio.
A parte il ghiaccio d'acqua, l'unico altro composto chimico identificato sulla superficie di Umbriel mediante spettroscopia a infrarossi è l'anidride carbonica (CO2), che è concentrata principalmente sull'emisfero posteriore. La sua origine non è chiaramente spiegata. Potrebbe essere prodotta in loco da carbonati o materiali organici sotto l'influenza di particelle energetiche dalla magnetosfera di Urano, o dalla radiazione solare ultravioletta. Quest'ultima ipotesi spiegherebbe l'asimmetria della sua distribuzione, poiché l'emisfero posteriore è sottoposto ad un'influenza magnetosferica più intensa rispetto all'emisfero anteriore. Un'altra possibile fonte sarebbe la deaerazione della CO2 primordiale intrappolata dal ghiaccio d'acqua all'interno di Umbriel. La fuoriuscita di questa CO2 dall'interno potrebbe essere correlata alla precedente attività geologica di questo satellite.

( In grafico l'analisi geologica della superficie di Umbriel ).

( Questa immagine è un adattamento dei dati dall'articolo di Paul Helfenstein, Peter C. Thomas e Josef Veverka pubblicato il 23 marzo 1989 sulla rivista Nature. L'immagine a colori è una mappa dell'albedo dopo che è stata conteggiata la correzione dell'ombra e del contrasto. Le aree scure sono rappresentate come rosse e le aree luminose sono rappresentate in blu. Le due aree bianche sono due crateri freschi. Nell'articolo, gli autori hanno suggerito la teoria che le aree scure sono il risultato del rifacimento superficiale nella storia iniziale di Umbriel, dove il materiale più scuro è stato poi sostituito da fenomeni di vulcanismo. Gli autori affermano inoltre che essi hanno dei dai dati che seppur limitati, confermerebbero la loro teoria, vale a dire che le aree più scure sono suscettibili di essere più vecchie ).

Mappa:

Struttura:
Umbriel è, fra i cinque satelliti naturali maggiori di Urano, quello che mostra un'attività geologica meno pronunciata.
Il satellite si compone principalmente di ghiaccio d'acqua, e per il resto di silicati e ghiaccio di metano che e presente in maggior parte in superficie.
Umbriel può essere differenziato in un nucleo roccioso circondato da un mantello ghiacciato.
Se questo è il caso, il raggio del nucleo (317 chilometri) è circa 54% del raggio della luna e la relativa massa è intorno al 40% della massa della luna, i parametri sono dettati dalla composizione della luna. La pressione nel centro di Umbriel è di circa 0,24 GPa (2,4 kbar). Lo stato corrente del mantello ghiacciato è poco chiaro, anche se l'esistenza di un oceano nel sottosuolo è considerata improbabile.

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Estratto da :
URANO, I SUOI ANELLI ED I SUOI SATELLITI. by Andreotti Roberto.

Leggi anche ENCICLOPEDIA DEL SISTEMA SOLARE
Clicca QUI :
IL SISTEMA SOLARE ELENCO POST di Andreotti Roberto - INSA
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GANIMEDE, IL TERZO SATELLITE MEDICEO DI GIOVE. by Andreotti Roberto - INSA.

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Aggiornato il 09/04/2023

GANIMEDE

Ganimede è il principale satellite del pianeta Giove e il più grande dell'intero sistema solare, supera per dimensioni (ma non per massa) lo stesso Mercurio.
Ganimede completa un'orbita attorno a Giove in poco più di sette giorni ed è in risonanza orbitale 1:2:4 con Europa ed Io rispettivamente.

Struttura:
Composto principalmente da silicati e ghiaccio d'acqua, è totalmente differenziato con un nucleo di ferro fuso.

Nella prima ipotesi si ritiene che un oceano di acqua salata esista a circa 200 km di profondità dalla superficie, compreso tra due strati di ghiaccio.
I dati fornititi dalla Galileo sembrano suffragare una differenziazione di Ganimede in tre strati concentrici: un piccolo nucleo di ferro-solfuro di ferro, un mantello roccioso ricco di silicati ed una crosta ghiacciata sopra un oceano.
L'esistenza di un nucleo liquido e ricco in ferro fornirebbe inoltre una spiegazione piuttosto semplice dell'esistenza del suo campo magnetico.

( IPOTESI UNO ).

La seconda ipotesi parla di più strati liquidi sovrapposti, con il più profondo a contatto con il mantello roccioso.
La più grande delle lune del Sistema Solare potrebbe nascondere anche alcuni dei più grandi oceani di acqua che conosciamo, ed il plurale è d'obbligo dopo una recente ricerca pubblicata da scienziati della NASA, che mostra come Ganimede potrebbe possedere multipli oceani schiacciati tra diverse croste di ghiaccio.
Prima di questo studio si pensava che il fondale dell'oceano di Ganimede fosse composto principalmente da ghiaccio d'acqua, e questo renderebbe estremamente difficile immaginare la presenza della vita. In questo nuovo scenario il primo strato sarebbe però a contatto con il nucleo roccioso.
Il problema con i modelli precedenti è che partivano dal presupposto che il contenuto dei sali non cambiasse così tanto le proprietà del liquido a pressioni così elevate, però, si è riusciti a dimostrare, grazie ad esperimenti in laboratorio, come il sale contribuisca molto alla densità dei liquidi in condizioni estreme come nel cuore di Ganimede e lune similari.
Costruendo modelli computerizzati basati su questi esperimenti il team è riuscito a riprodurre una struttura interna di Ganimede in cui gli oceani di sono schiacciati tra tre strati di ghiaccio e un fondale di roccia. Lo strato di ghiaccio più leggero si trova in alto, mentre il liquido più ricco di sali è abbastanza pesante da precipitare verso il basso. Inoltre i risultati dimostrano un possibile bizzarro fenomeno che porterebbe a nevicare verso l'alto in questi oceani. Questo avviene perché nell'oceano più in alto potrebbe formarsi, all'interno dell'acqua salina, un tipo di ghiaccio chiamato Ghiaccio III. Quando si forma il sale viene separato e inizia a precipitare verso il basso. I sali più pesanti inizierebbero quindi a cadere verso il fondale, mentre il ghiaccio leggero salirebbe sotto forma di cristalli, come "fiochi di neve" acquatici. Questa "neve" finisce poi per sciogliersi prima di raggiungere la vetta dell'oceano.

( IPOTESI DUE ).

Mappa:

Superficie:
La superficie ganimediana presenta due principali tipi di terreno: le regioni scure, antiche e fortemente craterizzate, che si ritiene si siano formate 4 miliardi di anni fa e che coprono un terzo della luna e le zone più chiare, di formazione leggermente più recente, ricche di scoscendimenti e scarpate che coprono la restante parte.
La causa delle striature visibili nelle zone chiare non è ancora totalmente compresa, sebbene esse siano probabilmente il risultato dell'attività tettonica attivata dal riscaldamento mareale.
Il motore degli sconvolgimenti tettonici potrebbe essere connesso con gli episodi di riscaldamento mareale avvenuti nel passato della luna, probabilmente rafforzatisi quando il satellite attraversava fasi di risonanza orbitale instabile.

Dati:

Fisici:

Ha un diametro di 5.262,2 km ed una massa di 0,025 Mt con una densità di 1,936 kg/dm3, ha una gravità di 1,428 m/s2 ed una velocità di fuga di 2,741 km/s.

Osservativi:
Ha una magnitudine di +4,6 che lo porterebbe ad essere visibile ad occhio nudo se non fosse così vicino a Giove, possiede un albedo superficiale di 0,43.

Orbitali:
Orbita a 1.070.412 km da Giove con un periodo di rivoluzione di 7,15455296 giorni che corrisponde anche al periodo di rotazione che risulta sincrono.
La sua orbita presenta un'eccentricità di 0,0011 ed un inclinazione di 2,21° .

( Nell'immagine una striatura che interrompe due terreni maggiormente corrugati ).

Magnetosfera:
Ganimede è l'unico satellite a possedere un campo magnetico, Il valore del momento magnetico è di circa 1,3×10¹³ T·m³ , un valore tre volte superiore a quello del pianeta Mercurio. L'asse del dipolo magnetico è inclinato rispetto all'asse di rotazione di Ganimede di 176°, opponendosi quindi al campo magnetico di Giove; quindi è possibile che si verifichino episodi di riconnessione magnetica. Il polo nord magnetico si trova al di sotto del piano orbitale.
Il campo magnetico di Ganimede raggiunge un'intensità di 719 ± 2 nT all'equatore della luna, mentre il campo magnetico di Giove ha un'intensità di circa 120 nT in corrispondenza dell'orbita di Ganimede.
In corrispondenza dei poli il campo magnetico di Ganimede raggiunge un'intensità doppia di quella misurata all'equatore pari a 1440 nT.

Il campo magnetico permanente scava una nicchia attorno a Ganimede, creando una piccola magnetosfera inclusa in quella di Giove. Nel Sistema solare questa caratteristica non si ripete per nessun'altra luna. Il diametro della magnetosfera di Ganimede va da 9.400 km a 12.000 km circa. 

La magnetosfera presenta una regione di linee di campo chiuse compresa entro i 30° di latitudine, dove sono intrappolate particelle cariche (elettroni e ioni), creando una sorta di fasce di van Allen. La specie chimica più presente nella magnetosfera è ossigeno atomico ionizzato (O⁺) , che si adatta bene alla tenue atmosfera di ossigeno della luna. Nelle regioni polari, per latitudini superiori a 30°, le linee del campo magnetico sono aperte e connettono Ganimede con la ionosfera di Giove. In queste regioni, sono state rilevate particelle cariche altamente energetiche (decine e centinaia di keV), che potrebbero essere le responsabili delle aurore osservate attorno ai poli di Ganimede. Inoltre, ioni pesanti precipitano continuamente sulle superfici polari della luna, determinando lo sputtering e lo scurimento del ghiaccio.

SCHEDE RIASSUNTIVE DI GANIMEDE:

MAPPA GEOLOGICA DI GANIMEDE:

LA MAGNETOSFERA DI GANIMEDE:

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ENCICLOPEDIA DEL SISTEMA SOLARE
a cura di Andreotti Roberto.

EUROPA, IL SECONDO SATELLITE MEDICEO DI GIOVE, UN OCEANO GLOBALE SOTTO GHIACCIO - INSA.

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Aggiornato il 03/04/2023

EUROPA

Introduzione:
Europa è leggermente più piccolo della Luna, ed è composto principalmente da silicati con una crosta costituita da acqua ghiacciata, probabilmente al suo interno è presente un nucleo di ferro-nichel, la superficie ed è circondata esternamente da una tenue atmosfera (1 μPa), composta principalmente da tracce di ossigeno.
Ma la caratteristica più importante di Europa è il suo oceano globale ricoperto da una crosta ghiacciata, ed a contatto con il fondale roccioso.

Superficie:
A differenza di Ganimede e Callisto, la sua superficie si presenta striata e poco craterizzata ed è la più liscia di quella di qualsiasi oggetto noto del sistema Solare, testimonianza di un rinnovamento continuo. Le indagini condotte utilizzando i dati dello spettrometro di mappatura del vicino infrarosso di Galileo hanno portato alla visione prevalente che le unità endogene di Europa sono ricche di sali di solfati. Tuttavia, recenti osservazioni a infrarossi basate sul terreno hanno suggerito che, mentre le regioni che presentano radiolisi di zolfo possono contenere sali di solfato, il materiale endogeno più incontaminato di Europa può riflettere una composizione dominata dal cloruro. I cloruri non hanno caratteristiche spettrali identificative alle lunghezze d'onda dell'infrarosso, ma sviluppano distinti assorbimenti di lunghezze d'onda visibili sotto irradiazione, come quello sperimentato sulla superficie dell'Europa. Utilizzando gli spettri ottenuti con il telescopio spaziale Hubble, presentiamo il rilevamento di un assorbimento di 450 nm indicativo di cloruro di sodio irradiato sulla superficie. La caratteristica si correla con il terreno del caos geologicamente interrotto, suggerendo una fonte interna. La presenza di cloruro di sodio endogeno sulla superficie di Europa ha importanti implicazioni per la nostra comprensione della sua chimica del sottosuolo.

( Spettri HST / STIS che mostrano una caratteristica spettrale distinta di 450 nm, coerente con un assorbimento del centro F NaCl e una chiara mancanza di un assorbimento del centro M NaCl 720 nm. (A) Spettro singolo dall'interno di Tara Regio, che presenta un assorbimento particolarmente forte di 450 nm. (B) Spettro segnale-rumore elevato prodotto dalla media di tutti gli spettri da posizioni che presentano una caratteristica di 450 nm ).

( Una mappa della forza dell'assorbimento 450nm. La caratteristica osservata è mappata esclusivamente all'emisfero principale. I contorni neri corrispondono alle regioni del caos su larga scala, i maggiori assorbimenti rientrano nella regione del caos Tara Regio (~ 85 ° O), con un'ulteriore concentrazione nella regione orientale di Powys (~ 125 ° O). Questa distribuzione è separata dalla geografia della radiolisi di zolfo e suggerisce una fonte sotterranea, coerente con l'ipotesi del cloruro per il materiale endogeno di Europa ).

LINK (EN) : https://advances.sciencemag.org/content/5/6/eaaw7123 

Faglie e terreni caotici:

La peculiarità più importante della superficie di Europa è una serie di linee scure che attraversano, incrociandosi tra di loro, l'intero satellite. Un esame da vicino mostra che il bordo della crosta di Europa su ogni lato delle crepe si è mosso rispetto agli altri. Le bande più larghe sono di circa 20 km con dei bordi leggermente scuri, striature regolari, e una banda centrale di materiale più chiaro. Questo potrebbe essere stato prodotto da una serie di eruzioni vulcaniche di acqua o geyser quando la superficie di Europa si allarga scoprendo gli strati più caldi sepolti. L'effetto è simile a quello visibile nelle dorsali oceaniche terrestri

( collage fotografico della superficie di Europa ).

La superficie della luna di Giove Europa presenta un paesaggio molto vario, tra cui creste, fasce, piccole cupole arrotondate e spazi sconnessi che i geologi chiamano "terreno caotico".
Tre immagini recentemente rielaborate, catturate dalla navicella spaziale Galileo della NASA alla fine degli anni '90, rivelano dettagli in diverse caratteristiche di superficie su Europa.

( Posizione delle tre zone rappresentate nei dettagli qui sotto ).

( Zona 1 - transizione da un terreno caotico ).

( Zona 2 - Nella foto in dettaglio si può notare l'intrigo sovrapposto di varie faglie che si sono venute a formare nel tempo e di come le varie lastre di ghiaccio si siano spostate ).

( Zona 3 - Terreno caotico presso Agenor Linea ).

Radiazioni:
La sua superficie è anche immersa nel campo di radiazioni di Giove e riceve circa 5,40 Sv di radiazioni al giorno, e non permette la vita in superficie come noi la conosciamo, anche se lo strato di ghiaccio è sufficiente per schermare l'oceano sottostante.
Le radiazioni di Giove possono distruggere le molecole sulla superficie di Europa. Il materiale dell'oceano di Europa, espulso dai geyser, che finisce sulla superficie viene bombardato da radiazioni, distruggendo eventuali biofirme, o segni chimici che potrebbero implicare la presenza della vita.

Struttura:

( Crosta e struttura interna - sopra e sotto ).

L'apparente giovinezza e la morbidezza della sua superficie hanno portato ad ipotizzare l'esistenza di un oceano d'acqua presente sotto la crosta, che potrebbe essere dimora per la vita extraterrestre.
In questa ipotesi viene proposto che Europa, sia riscaldato internamente dalle forze mareali causate dalla sua vicinanza a Giove e dalla risonanza orbitale con i vicini Io e Ganimede, e quindi rilasci il calore necessario per mantenere un oceano liquido sotto la superficie e stimolando al tempo stesso un'attività geologica simile alla tettonica a placche.

Nel 2008, venne suggerito che Giove potrebbe riuscire a mantenere gli oceani di Europa caldi generando grandi onde di marea a causa della sua piccola obliquità. Questo tipo di marea precedentemente non considerata genera le cosiddette onde di Rossby, che pur viaggiando molto lentamente, alla velocità di pochi chilometri al giorno, sono in grado di generare una significativa quantità di energia cinetica. Per l'attuale stima dell'inclinazione assiale di Europa (0,1 gradi), la risonanza delle onde Rossby produrrebbe 7,3 × 10¹⁷  J, che è duemila volte più grande di quella delle forze di marea dominanti. La dissipazione di questa energia potrebbe essere la principale fonte di calore dell'oceano di Europa.
L'8 settembre 2014, la NASA riferì di aver trovato prove dell'esistenza di un'attività della tettonica a placche su Europa, la prima attività geologica di questo tipo su un mondo diverso dalla Terra, sono poi stati ripresi pennacchi di vapore che si sprigionano dalla sua superficie.
( Vedi immagine sopra e Schema grafico sotto ).

Ma nessuno fino ad oggi è stato in grado di confermare la presenza di acqua in questi pennacchi misurando direttamente la molecola d'acqua stessa. Adesso, a novembre 2019, un team di ricerca internazionale condotto dal Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland, ha rilevato per la prima volta il vapore acqueo sopra la superficie di Europa. Il team ha misurato il vapore scrutando Europa attraverso uno dei più grandi telescopi del mondo alle Hawaii.
Confermare che il vapore acqueo è presente sopra Europa aiuta gli scienziati a comprendere meglio il funzionamento interno della luna. Ad esempio, aiuta a sostenere un'idea, di cui gli scienziati sono fiduciosi, che esiste un oceano di acqua liquida , forse due volte più grande di quello terrestre, che scivola sotto il guscio di ghiaccio spesso questa luna.

Paganini e il suo team hanno riferito sulla rivista Nature Astronomy, il 18 novembre, di aver rilevato una quantità sufficiente di acqua rilasciata da Europa ( 2.360 chilogrammi al secondo ) per riempire una piscina olimpionica in pochi minuti.

Estratto: ''Precedenti indagini hanno dimostrato l'esistenza di aumenti della densità locale nell'atmosfera di Europa, facendo avanzare l'idea di una possibile origine dai pennacchi d'acqua. Queste strategie di misurazione, tuttavia, erano sensibili all'assorbimento totale o alle emissioni atomiche, il che limitava la capacità di valutare il contenuto d'acqua. Qui presentiamo ricerche dirette per il vapore acqueo in Europa che vanno da febbraio 2016 a maggio 2017 con l'Osservatorio Keck. Il nostro sondaggio globale alle lunghezze d'onda dell'infrarosso ha portato a non rilevamenti in 16 date su 17, con limiti superiori al di sotto delle abbondanze dell'acqua dedotti dalle stime precedenti. Un giorno (26 aprile 2016) abbiamo misurato 2.095 ± 658 tonnellate di vapore acqueo nell'emisfero principale di Europa. Suggeriamo che la degassificazione del vapore acqueo su Europa avvenga a livelli inferiori rispetto a quanto precedentemente stimato''.

LINK : https://www.nature.com/articles/s41550-019-0933-6 

Tuttavia, gli scienziati hanno anche scoperto che l'acqua appare di rado, almeno in quantità abbastanza grande da poter essere rilevata dalla Terra, ha dichiarato Paganini: “Per me, la cosa interessante di questo lavoro non è solo la prima rilevazione diretta dell'acqua sopra Europa, ma anche la loro mancanza entro i limiti del nostro metodo di rilevazione ".
Hanno usato uno spettrografo all'Osservatorio di Keck che misura la composizione chimica delle atmosfere planetarie attraverso la luce infrarossa che emettono o assorbono. Molecole come l'acqua emettono frequenze specifiche di luce infrarossa mentre interagiscono con la radiazione solare.

( Una rete di fratture anche sovrapposte tra loro ).

I caratteristici terreni caotici che si trovano tra le latitudini 40° nord e 40° sud, sono il risultato di continue fusioni e risolidificazioni della crosta ghiacciata a causa del ribollire dell'oceano sottostante, i moti convettivi fanno risalire acqua più calda che crea il fenomeno, simile alla tettonica terrestre.

( nell'immagine a lato, una ricostruzione dei moti, le zone gialle a destra sono i punti di calore sotto la crosta, i punti blu le ricadute dell'acqua più fredda, a sinistra in rosso i punti caldi sul fondale oceanico ).

Una simulazione computerizzata ha ricreato i moti turbolenti che si creano e fa comprendere che questi moti sono disomogenei e concentrati in larga parte nelle latitudini sopracitate, difatti il ghiaccio superficiale è sempre più liscio più ci si avvicina ai poli.

Sono quindi questi fenomeni eterogenei a creare le zone caotiche equatoriali, veicolando il calore idrotermale che si sprigiona dal fondo roccioso dell'oceano globale che avvolge Europa.
La simulazione spiega anche lo scambio di materiali tra il fondo e la crosta che causano una colorazione più marcata di queste zone caotiche.

Quantità di acqua:

( Europa, seppur più piccola anche della nostra Luna possiede una quantità di acqua liquida più del doppio che di quella terrestre ).

Tettonica:

Sono emerse nuove prove della presenza di attività tettonica sulla luna di Giove Europa, che potrebbe collaborare a fornire risorse alimentari alle eventuali forme di vita che potrebbero essere presenti nell’oceano sotto la coltre di ghiaccio superficiale.

Secondo quanto recentemente pubblicato sul Journal of Geophysical Research: Planets, i ricercatori della Brown University di Rhode Island hanno utilizzato modelli computerizzati per verificare se la subduzione fosse possibile nel guscio ghiacciato di Europa.

La subduzione è il processo attraverso il quale una placca tettonica scorre sotto l’altra. La Terra è l’unico pianeta in cui siamo sicuri che avvenga un’attività tettonica, mentre, degli altri corpi del sistema solare, ci sono sospetti che almeno Mercurio presenti movimenti delle placche tettoniche.

Secondo questa ricerca, quindi, anche Europa potrebbe presentare attività tettonica con subduzione della superficie ghiacciata, si tratta di un’ipotesi già teorizzata in precedenza. I modelli computerizzati hanno provato a verificare come questo processo potrebbe svolgersi su questa luna ghiacciata e l’ipotesi è che il guscio ghiacciato di Europa potrebbe avere due strati. Uno sarebbe un sottile strato esterno di ghiaccio molto freddo, l’altro uno strato leggermente più caldo di ghiaccio convettivo.

In presenza di quantità variabili di sale nel guscio esterno ghiacciato, potrebbe essere possibile che i piatti dal guscio esterno si immergano nel guscio inferiore. O, in altre parole, avvenga il fenomeno che chiamiamo subduzione.

Su Europa, possiamo vedere le regioni in cui il guscio ghiacciato sembra espandersi, non c’erano però ipotesi certe su come questo processo potrebbe avvenire. Questa nuova ricerca sembrerebbe fornire una risposta almeno parziale.

( Come la tettonica delle placche potrebbe aver luogo su Europa. Noah Kroese, I.NK / NASA ).

Secondo gli studiosi, abbiamo prove di estensione e diffusione delle placche di ghiaccio superficiali di europa e ci siamo domandati dove andasse a finire quel materiale.

Sulla Terra, la risposta è nelle zone di subduzione. Ciò che abbiamo cercato di dimostrare è che vi sono ipotesi ragionevoli, adeguate alle condizioni di europa, secondo le quali la subduzione potrebbe accadere anche lì, il che, dal nostro punto di vista, è davvero eccitante.

La ricerca è particolarmente interessante perché è probabile che la crosta superficiale sia ricca di sostanze chimiche in grado di svolgere un ruolo nutritivo per la vita. In pratica, nelle zone di subduzione delle placche, queste sostanze potrebbero entrare in contatto con l’oceano al di sotto della superficie ghiacciata.

Se effettivamente c’è vita in nell’oceano sub-superficiale, la subduzione offre un modo per fornire i nutrienti di cui tale ipotetica vita potrebbe aver bisogno.

Nella nostra ricerca della vita al di fuori della Terra, Europa pare essere una candidatura abbastanza buona, e se davvero presentasse una tettonica a placche, quindi qualsiasi eventuale forma di vita fosse presente nel suo oceano potrebbe avere una maggiore probabilità di sopravvivere.

Dati:

Fisici:
Ha un diametro di 3.121,6 km con una massa di 0,008 Mt ed una densità di 3,013 kg/dm3 , la sua gravità è di 1,314  m/s2 ed ha una velocità di fuga pari a 2,025 km/s.
Il suo albedo superficiale è molto elevato, riflette il 67% della luce visibile e la sua temperatura va da -148°c di giorno, fino ai -223°c durante la notte, che dura circa 42h 37' .

Orbitali:
Orbita intorno a Giove a 671.034 km in 3,551811041 giorni con rotazione sincrona e con un'eccentricità di 0 0094 con un inclinazione sull'eclittica di 1,79° corrispondente ai 0,47° rispetto all'equatore di Giove.

Occultazione stellare:

( Tabella con i risultati delle varie osservazioni ).

Obiettivi . Abbiamo osservato un'occultazione stellare da parte della luna galileiana Europa (J2) e abbiamo proposto una campagna per osservare le occultazioni stellari per tutte le lune galileiane.

Metodi . Durante un periodo di tempo previsto, abbiamo misurato il flusso luminoso della stella occultata e di Europa, per determinare il tempo in cui il flusso è calato rispetto a una o più stelle di riferimento e il tempo in cui è aumentato di nuovo per ciascuna stazione osservativa. Le linee di corda ottenute da queste osservazioni ci hanno permesso di determinare dimensioni, schiacciamento e posizioni apparenti con precisione chilometrica.

Risultati . Presentiamo i risultati ottenuti dalla prima occultazione stellare da parte della luna galileiana Europa osservata il 31 marzo 2017. L'ellisse apparente presenta un raggio equivalente di 1561,2 ± 3,6 km ed uno schiacciamento di 0,0010 ± 0,0028. È stata determinata una posizione Europa molto precisa con un'incertezza di 0,8 mas.

( Grafici dei risultati dell'occultazione stellare ).

LINK: (PDF)(EN) https://www.aanda.org/articles/aa/pdf/2019/06/aa35500-19.pdf
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Mappa termica con il telescopio ALMA:

SCHEDA RIASSUNTIVA DI EUROPA:

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ENCICLOPEDIA DEL SISTEMA SOLARE:

LIBRO del SISTEMA SOLARE

ELENCO LINK APPROFONDIMENTI:

IL SISTEMA SOLARE ELENCO POST di Andreotti Roberto - INSA

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