Le scoperte di Juno gelano le attese degli astrobiologi, ma la vita su Europa potrebbe essere sostenuta dal decadimento di elementi radioattivi

Sono passati 46 anni da quando la sonda Voyager-1 ci mostrò in maniera nitida, per la prima volta, l’aspetto di Europa. Da allora la luna ghiacciata di Giove è stata visitata dalla rivoluzionaria missione Galileo, che l’ha sorvolata 12 volte, ed è stata fotografata anche da due sonde di passaggio, Cassini, diretta verso Saturno, e New Horizons, che nel 2015 avrebbe meravigliato il mondo con la prima immagine in alta risoluzione di Plutone. Per anni i dati sono sembrati allinearsi miracolosamente verso la plausibilità dell’ipotesi del “ghiaccio sottile” (thin ice), quella più adatta a favorire lo scambio di nutrienti tra la superficie e l’abisso, alimentando le speranze che quell’oceano potesse ospitare la vita.

Poi nel 2022 Europa ricevette la visita della sonda Juno, e sono arrivate notizie non proprio entusiasmanti sulla possibilità di trovare forme di vita primordiale nell’oceano della luna: il ghiaccio è troppo spesso per sostenere l’attività biologica per come la conosciamo. A meno che non immaginiamo forme di vita capaci di trarre energia dal decadimento degli elementi radioattivi presenti nelle rocce del corpo celeste.

La luna ghiacciata di Giove che potrebbe ospitare la vita

L’ipotesi che su Europa potesse esserci un oceano liquido ricoperto dai ghiacci fu avanzata per la prima volta all’inizio degli anni Settanta. Poi, nel 1979, la sonda Voyager-1 mostrò per la prima volta la sua superficie ghiacciata. Poco dopo, Voyager-2 fornì immagini ancora più dettagliate, svelandone le linee e i solchi, che sembrarono indicare una superficie giovane ed attiva. Poi, nel 1995, la sonda Galileo iniziò la prima missione sull’orbita di Giove, e rivelò informazioni molto più dettagliate sul conto della luna ghiacciata scoperta nel 1610.

Le scoperte di Galileo indicarono che Europa ha un guscio di acqua liquida e ghiaccio, spesso circa 80-170 chilometri, che ricopre un nucleo metallico circondato da un mantello roccioso. I modelli sembravano indicare che il riscaldamento geotermico e mareale causato dalla vicinanza con Giove e dalla risonanza orbitale con Io e Ganimede fosse sufficiente a mantenere un esteso oceano in forma liquida al di sotto dello strato di ghiaccio, un raro rifugio per eventuali forme di vita extraterrestre.

Poi, nel 2022, è arrivata la sonda Juno col suo radiometro a microonde (MWR), uno strumento capace di fornire per la prima volta una stima dello spessore del ghiaccio che ricopre l’oceano salato di Europa. I risultati sono arrivati a dicembre 2025, durante il convegno annuale dell’American Geophysical Union. Il ghiaccio, hanno spiegato i ricercatori, è sorprendentemente spesso: 35 chilometri, quattro volte il monte Everest. E questo complica molto la ricerca di vita extraterrestre sulla luna di Giove: l’oceano, infatti, potrebbe non avere a disposizione il calore e le reazioni chimiche necessarie all’evoluzione della vita.

Il ghiaccio su Europa è sorprendentemente spesso: la ricerca si complica

Sul possibile spessore del ghiaccio che ricopre l’oceano liquido di Europa esiste ormai da anni un acceso dibattito, soprannominato “The Great Europa Pizza Debate“. La “crosta” è sottile o spessa? Secondo i sostenitori dell’ipotesi “thin ice”, si tratta al massimo 10 chilometri: la presenza di Chaos Terrains e crepe lunghissime, infatti, sembra indicare un’attività mareale capace di rompere il rivestimento ghiacciato della luna. Esiste però anche l’ipotesi “thick ice”, che prevede uno spessore di 20-40 chilometri, e che si basa su altri segni osservati sulla superficie, come strutture circolari e rari crateri, che al contrario sembrano indicare uno strato di ghiaccio solido e profondo.

Come si intuisce facilmente, gli ultimi risultati danno apertamente ragione ai sostenitori della seconda ipotesi. Il che ci allontana notevolmente dallo scenario a lungo sognato dagli astrobiologi: con una corazza di 35 chilometri, le probabilità che l’oceano di Europa ospiti sorgenti idrotermali capaci di sostenere la vita si fanno più remote, così come l’ipotesi che l’ossigeno creato in superficie dalle radiazioni possa viaggiare agevolmente fino all’oceano. È quello che si chiama un brusco risveglio.

Pochi giorni dopo la presentazione di questi risultati, però, Ngoc Tuan Truong, planetologo del Goddard Space Flight Center della NASA, ha riacceso le speranze degli scienziati:

“Europa è davvero morta? O dovremmo ampliare la nostra prospettiva su altri meccanismi che possono sostenere la vita?”,

chiede. Fino a oggi, i ricercatori si sono concentrati sul fondale dell’oceano, ipotizzando che l’acqua calda delle sorgenti idrotermali potesse reagire con le rocce per generare ioni idrogeno capaci di sostenere forme di vita primordiale. Ma la chiave potrebbe essere altrove: secondo Truong, il calore interno del pianeta non è l’unica possibile fonte dell’“energia vitale” che innesca le reazioni chimiche necessarie alla vita.

E se la vita fosse sostenuta dal decadimento radioattivo?

L’energia necessaria per la vita su Europa, secondo Truong, potrebbe essere prodotta dal decadimento naturale di elementi radioattivi dilavati dalle rocce della luna e finiti nel suo oceano. Eventuali microbi potrebbero usare l’energia contenuta negli elettroni di questi ioni.

Come si legge su Science, Truong e i suoi colleghi hanno modellato le concentrazioni di tre isotopi radioattivi – uranio-235, uranio-238 e potassio-40 – negli oceani di Europa. Hanno quindi stimato la produzione di ioni dovuta al loro decadimento, e scoperto che il processo può generare energia sufficiente a sostenere la vita di “almeno un settilione di cellule, ovvero la biomassa di 1000 balenottere azzurre”. Un meccanismo che sarebbe anche molto longevo: l’emivita del potassio-40, per esempio, è di 1,25 miliardi di anni.

Una ricerca del 2018 aveva già suggerito che la vita microbica su Europa potesse essere sostenuta dall’energia radioattiva fornita da isotopi naturali instabili. Oggi sappiamo esattamente cosa cercare, e sappiamo come farlo.

Come si legge nell’abstract dello studio di Truong e colleghi, ancora non pubblicato, il decadimento del potassio-40 produce argon-40, un elemento che può essere rilevato dalla strumentazione a bordo di Europa Clipper, che inizierà a studiare la luna medicea nel 2031. Le risposte che tutti attendono sono già in viaggio. E possono riaccendere, o spegnere definitivamente, le speranze di poter trovare forme di vita primordiale sulla pallida luna ghiacciata di Giove.

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