Europa è il quarto satellite naturale del pianeta Giove per dimensioni e il sesto dell'intero sistema solare. È stato scoperto da Galileo Galilei il 7 gennaio 1610 assieme ad Io, Ganimede e Callisto, da allora comunemente noti con l'appellativo di satelliti galileiani.

Leggermente più piccolo della Luna, Europa è composto principalmente da silicati con una crosta costituita da acqua ghiacciata, probabilmente al suo interno è presente un nucleo di ferro-nichel ed è circondato esternamente da una tenue atmosfera, composta principalmente da ossigeno. 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. Nel 1997 il passaggio della sonda Galileo attraverso un pennacchio d’acqua fuoriuscente da un geyser superficiale ha dimostrato oltre ogni dubbio 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, riscaldato internamente dalle forze mareali causate dalla sua vicinanza a Giove e dalla risonanza orbitale con i vicini Io e Ganimede, rilasci il calore necessario per mantenere un oceano liquido sotto la superficie, stimolando al tempo stesso un'attività geologica simile alla tettonica a placche. 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.

Nel dicembre del 2013 la NASA individuò sulla crosta di Europa alcuni minerali argillosi, più precisamente, fillosilicati, che spesso sono associati a materiale organico. La stessa NASA annunciò, sulla base di osservazioni effettuate con il Telescopio spaziale Hubble, che sono stati rilevati geyser di vapore acqueo simili a quelli di Encelado, il satellite di Saturno.

La sonda Galileo, lanciata nel 1989, fornì la maggior parte delle informazioni note su Europa. Nessun veicolo spaziale è ancora atterrato sulla superficie, ma le sue caratteristiche hanno suggerito diverse proposte di esplorazione, anche molto ambiziose. La Jupiter Icy Moons Explorer dell'Agenzia spaziale europea è una missione per le lune ghiacciate di Giove lanciata nell'aprile 2023, e sebbene l'obiettivo principale di questa missione sia Ganimede, sorvolerà anche Europa e Callisto.. La NASA invece ha programmato una missione robotica dedicata quasi esclusivamente allo studio di Europa, Europa Clipper, il cui lancio è avvenuto nell'ottobre 2024, con arrivo nel sistema gioviano nel 2030.

Osservazione

Europa è stato osservato per la prima volta nel 1610 da Galileo Galilei grazie all'invenzione del telescopio. Teoricamente, data la sua magnitudine apparente (di media 5,3), in condizioni eccezionali di visibilità il satellite risulterebbe visibile anche a occhio nudo, se non fosse per l'elevata luminosità di Giove, che ne rende impossibile l'osservazione senza l'ausilio di un buon binocolo o di un telescopio (all'epoca della sua scoperta, Galileo disponeva di un telescopio rifrattore da 20 ingrandimenti, appena sufficiente per individuare Europa e gli altri satelliti medicei come 4 puntini luminosi intorno al loro pianeta).

Storia delle osservazioni Europa, insieme alle altre tre lune maggiori di Giove Io, Ganimede e Callisto, fu scoperto da Galileo Galilei nel gennaio 1610. La prima osservazione documentata di Europa venne fatta dallo scienziato pisano il 7 gennaio 1610 con un telescopio a rifrazione da 20 ingrandimenti presso l'Università di Padova. Tuttavia in questa osservazione Galileo non fu in grado di separare Io ed Europa a causa della bassa risoluzione del suo telescopio, così i due oggetti furono registrati come un'unica sorgente di luce. Io ed Europa sono stati osservati per la prima volta come corpi distinti durante le osservazioni di Galileo del sistema di Giove il giorno dopo, l'8 gennaio 1610 (considerata dall'Unione Astronomica Internazionale come data della scoperta di Europa).

Nel 1614 Simon Marius pubblicò il suo lavoro Mundus Iovialis, che descriveva il pianeta Giove e le sue lune, proponendone il nome che egli affermò essergli stato suggerito da Johannes Kepler. In esso sostenne di aver scoperto Europa e le altre lune maggiori pochi giorni prima di Galileo. Oggi si pensa che Marius abbia effettivamente scoperto i satelliti medicei in maniera indipendente da Galileo, ma comunque non prima dello scienziato pisano.

Denominazione Come tutti i satelliti galileiani Europa prende il nome da un'amante di Zeus, l'equivalente greco di Giove. In questo caso Europa, figlia di Agenore re della città fenicia di Tiro (ora in Libano), madre di Minosse e sorella di Cadmo, Fenice e Cilice, capostipite dei Cilici.

Nonostante il nome Europa sia stato suggerito da Simon Marius poco dopo la sua scoperta, tale nome perse importanza per un lungo periodo (come la persero i nomi degli altri Satelliti medicei) e non fu ripristinato nell'uso comune fino alla metà del XX secolo. In gran parte della letteratura astronomica i satelliti vengono semplicemente indicati con il nome del pianeta seguito da un numero romano, che ordina le varie lune dalla più vicina alla più lontana dal pianeta in esame (sistema introdotto da Galileo), per cui Europa era indicato con Giove II.

La scoperta di Amaltea nel 1892, più vicina degli altri satelliti allora conosciuti di Giove, mise Europa nella terza posizione. Le sonde Voyager scoprirono altri tre satelliti più interni nel 1979 e da allora Europa è considerato il sesto satellite di Giove anche se qualche volta ci si riferisce ancora ad esso come Giove II.

Missioni spaziali

L'esplorazione di Europa ebbe inizio con i sorvoli ravvicinati di Giove da parte delle sonde Pioneer 10 e Pioneer 11 nel 1973 e 1974 rispettivamente. Le prime foto erano a bassa risoluzione rispetto a quelle che saranno ottenute dalle missioni successive.

Le due sonde Voyager transitarono attraverso il sistema di Giove nel 1979 fornendo immagini più dettagliate della superficie ghiacciata di Europa. Da quelle immagini molti scienziati iniziarono a speculare sulla possibilità dell'esistenza di un oceano liquido sotto la superficie del satellite.

A partire dal 1995, la sonda Galileo iniziò una missione in orbita attorno a Giove che durò otto anni, fino al 2003, fornendo lo studio più dettagliato delle lune galileiane fino ad oggi. Nel programma della sonda erano incluse anche la Galileo Europa Mission e la Galileo Millennium Mission, che includevano numerosi sorvoli ravvicinati di Europa.

La New Horizons riprese Europa nel febbraio 2007, mentre navigava dal sistema gioviano in direzione di Plutone.

Nel settembre del 2022, la sonda spaziale Juno ha sorvolato Europa a una distanza di 352 km, acquisendo immagini ad alta definizione dopo oltre vent'anni, dal passaggio del sonda Galileo avvenuto nel 2000.

Missioni future Già all'epoca della missione Galileo, la comunità scientifica aveva manifestato l'esigenza di nuove missioni su Europa, allo scopo di determinare la composizione della superficie, confermare (o smentire) l'esistenza di un oceano al di sotto di essa ed individuare segnali che potessero indicarvi la presenza di vita extraterrestre.

Missioni robotiche per Europa devono sopportare l'ambiente ad alte radiazioni di Giove, visto che Europa riceve circa 5,40 Sv di radiazioni al giorno.Ringwald, Frederick A. (29 February 2000) , California State University, csufresno.edu.

Nel 2011 una missione verso Europa fu caldamente consigliata dal Planetary Science Decadal Survey, e in risposta la NASA mise allo studio alcuni progetti come quello di una sonda che avrebbe effettuato multipli sorvoli ravvicinati (Europa Clipper) al satellite, un'altra che prevedeva un orbiter attorno a Europa e una provvista di un lander.. Lunar and Planetary Institute, NASA. Accesso 23 luglio 2013. L'opzione dell'orbiter si concentra soprattutto sullo studio dell'oceano ipotetico che si trova sotto la superficie, mentre il Clipper studierebbe maggiormente il satellite dal punto di vista chimico.

Nel 2008 era stata proposta una missione congiunta NASA-ESA denominata Europa Jupiter System Mission, che prevedeva l'utilizzo di due sonde spaziali automatiche e indipendenti per l'esplorazione coordinata del sistema gioviano, la Jupiter Ganymede Orbiter (JGO) sviluppata dall'ESA e la Jupiter Europa Orbiter (JEO) della NASA. Tuttavia per questione di budget il progetto JEO fu abbandonato dalla NASA e la ESA proseguì lo studio del JGO per proprio conto e nel 2012 selezione la missione Jupiter Icy Moons Explorer, rimodulando il programma del JGO. La missione JUICE, la cui sonda è stata lanciata il 14 aprile 2023, includerà anche alcuni passaggi ravvicinati a Europa, anche se l'obiettivo principale di tale missione rimane Ganimede, attorno al quale entrerà in orbita nel 2034.. ESA, 17 April 2012. (PDF). Accesso 23 luglio 2013.

Dal canto suo la NASA nel 2015 approvò il progetto Europa Clipper, meno ambizioso del precedente JEO, che era stato presentato nel luglio 2013 dal Jet Propulsion Laboratory (JPL) e dall' Applied Physics Laboratory (APL). JPL/APL L'obiettivo della missione è quello di esplorare Europa per fare indagini sulla sua abitabilità, e per individuare siti di atterraggio adatti per un futuro lander. Europa Clipper non orbiterebbe attorno a Europa, ma a Giove ed effettuerebbe 45 sorvoli ravvicinati a bassa quota su Europa durante la sua missione. La sonda avrebbe tra gli strumenti di bordo un radar, uno spettrometro a raggi infrarossi, uno strumento topografico e uno spettrometro di massa. Potrebbe essere dotato di strumenti come un sottosistema radioscientifico, un altimetro laser, un magnetometro, una sonda Langmuir e una camera fotografica per la mappatura della superficie.. OPAG 29 March 2012 (PDF). Lunar and Planetary Institute, NASA. Accesso 23 luglio 2013.

A febbraio 2017, la missione Europa Clipper è entrata nella cosiddetta fase B, e si valutò la possibilità di una missione di follow-up per l'invio di un lander, Europa Lander, tuttavia in seguito sotto la presidenza di Donald Trump a causa di tagli del budget la proposta venne rimandata. La fase B è proseguita nel 2019, sono stati selezionati fornitori di sottosistemi e prototipi di elementi hardware per gli strumenti scientifici, e nell'agosto 2019, la missione è passata alla fase C, che prevede la progettazione e la fabbricazione della sonda. Il lancio previsto di Europa Clipper è avvenuto il 14 ottobre 2024 e l'arrivo nel sistema gioviano è previsto per il 2030.

Altre proposte

Nel primo decennio del XXI secolo fu proposta una missione spaziale congiunta della NASA e dell'ESA denominata Europa Jupiter System Mission. Pianificata per il 2020 prevedeva l'utilizzo di due sonde spaziali automatiche e indipendenti per l'esplorazione del sistema gioviano: La Jupiter Europa Orbiter (JEO) della NASA e la Jupiter Ganymede Orbiter (JGO) pilotata dall'ESA facevano parte del programma cooperativo "Outer Planet Flagship Mission", che aveva l'obiettivo primario dello studio delle lune ghiacciate di Giove. Nel programma di cooperazione internazionale l'Agenzia spaziale giapponese propose di contribuire con il Jupiter Magnetospheric Orbiter (JMO), che avrebbe studiato la magnetosfera gioviana, mentre l'Agenzia spaziale russa espresse l'interesse per l'invio di un lander (Europa Lander). A quel tempo c'era la concorrenza di altre proposte, anche se la missione a Europa e la Titan Saturn System Mission avevano comunque la priorità sulle altre. Tuttavia il piano congiunto crollò nei primi anni del 2010 a causa del budget momentaneamente limitato della NASA.