Este tríptico muestra vistas de la luna de Júpiter, Europa, tomadas por varias naves espaciales de la NASA, incluidas la Voyager 1, la Voyager 2 y Galileo. Créditos: NASA / JPL-Caltech

Encontrar columnas de agua en Europa es una perspectiva emocionante, pero los científicos advierten que será complicado, incluso de cerca.

En 2005, las imágenes de una columna de agua brillante que brota de la superficie de Encelado, la luna de Saturno, cautivaron al mundo. La columna gigante de vapor, partículas de hielo y moléculas orgánicas que se esparcen desde la región del polo sur de la luna sugirió que hay un océano de agua líquida debajo de la capa de hielo de Encelado y confirmó que la luna está geológicamente activa. La pluma también llevó a Encelado y otros mundos del sistema solar exterior, sin atmósferas y lejos del calor del Sol, a la parte superior de la lista de lugares de la NASA para buscar señales de vida.

Los científicos ahora se están preparando para una misión a otro mundo oceánico cubierto de hielo con posibles columnas: la luna Europa de Júpiter. Programada para ser lanzada en 2024, la nave espacial Europa Clipper de la NASA estudiará la luna desde su interior profundo hasta su superficie para determinar si tiene ingredientes que la conviertan en un hogar viable para por vida.

Esta imagen compuesta muestra sospechas de columnas de vapor de agua que salen de la luna Europa de Júpiter. La imagen de la columna se obtuvo a partir de datos recopilados por el espectrógrafo de imágenes del telescopio espacial Hubble de la NASA en 2014. La imagen de Europa en sí está hecha de datos de las misiones Galileo y Voyager de la NASA. Crédito: NASA / ESA / W. Sparks (STScI) / Centro de Ciencias de Astrogeología del USGS

Al igual que Encelado, Europa es geológicamente dinámica, lo que significa que ambas lunas cubiertas de hielo generan calor en el interior a medida que sus capas sólidas se estiran y flexionan desde el tira y afloja gravitacional con sus planetas anfitriones y las lunas vecinas. Esto, en lugar del calor del sol, evita que el agua subterránea se congele. El calor también puede ayudar a producir o hacer circular los componentes básicos químicos de la vida en sus fondos marinos, incluidos el carbono, el hidrógeno, el oxígeno, el nitrógeno, el fósforo y el azufre.

Pero ahí es donde terminan las similitudes.

«Mucha gente piensa que Europa va a ser Encelado 2.0, con penachos saliendo constantemente de la superficie», dijo Lynnae Quick, miembro del equipo científico detrás de las cámaras Europa Imaging System (EIS) de Clipper. “Pero no podemos verlo de esa manera; Europa es una bestia totalmente diferente ”, dijo Quick, que trabaja en el Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt, Maryland.

La evidencia sugiere que Europa puede ventilar agua de su subsuelo al igual que Encelado. Por ejemplo, los científicos que utilizan la nave espacial Galileo de la NASA, el Telescopio Hubble de la NASA y grandes telescopios terrestres han informado de detecciones de tenues plumas de agua o sus componentes químicos en Europa.

Pero nadie está seguro. «Todavía estamos en el espacio donde hay evidencia realmente intrigante, pero ninguna de ellas es una clavada», dijo Matthew McKay Hedman, miembro del equipo científico del espectrómetro de imágenes cartográficas de Europa Clipper para Europa (MISE) y profesor asociado en el Departamento. de Física en la Universidad de Idaho.

Esta imagen de los chorros de agua en Encelado, la luna de Saturno, fue capturada por la nave espacial Cassini de la NASA el 27 de noviembre de 2005. Encelado está iluminado a contraluz por el Sol. Crédito: NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute

Los científicos se sienten atraídos por los chorros por un par de razones. Primero, son innegablemente geniales: «Somos científicos, pero también somos humanos», dijo Shawn Brooks, que trabaja con el equipo científico del Espectrógrafo Ultravioleta de Europa (Europa-UVS) de Europa Clipper y tiene su base en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA. en el sur de California.

Pero de manera más práctica, dijo Brooks, las columnas ofrecen a los científicos un acceso más fácil al interior de Europa. «Todo se reduce a si Europa es habitable, y eso se reduce a tener cierta comprensión de lo que está sucediendo debajo de la superficie, que aún no podemos alcanzar», dijo.

En otras palabras, la magia de Europa, un arquetipo de un mundo potencialmente habitable, está oculta a la vista en las profundidades de la luna. En comparación con Encelado, que es del tamaño de Texas, Europa tiene aproximadamente un cuarto del tamaño de la Tierra, o un poco más pequeña que la luna de la Tierra. Y la evidencia sugiere que Europa tiene un océano de agua salada mucho más profundo que Encélado, posiblemente de 40 a 100 millas (alrededor de 60 a 160 kilómetros) de profundidad, lo que significa que podría contener aproximadamente el doble de agua que los océanos de la Tierra. Algunos científicos plantean la hipótesis de que el océano de Europa podría estar reaccionando con rocas sobrecalentadas debajo de su lecho marino, posiblemente a través de respiraderos hidrotermales. En la Tierra, estas áreas son focos de actividad química que nutre a innumerables criaturas.

Los científicos dicen que también podría haber grandes bolsas de agua derretida en la capa de hielo de Europa, que son más propensas que el océano a ser la fuente de los chorros. Estas bolsas también podrían producir hábitats acogedores para los organismos.

Debido a que está mucho más cerca de Júpiter que Encelado de Saturno, se genera más calor en Europa a partir de la fricción producida cuando gira alrededor de su planeta anfitrión. Dado que el calor interno estimula la actividad geológica en los mundos rocosos, se espera que Europa tenga una geología más compleja que Encelado. Algunos científicos predicen que Europa tiene placas tectónicas que desplazan y reciclan los bloques de hielo que forman la superficie de la luna. Si es así, Europa podría estar haciendo circular los nutrientes producidos en la superficie por la radiación de Júpiter, como el oxígeno, a bolsas de líquido en la capa de hielo o quizás al océano mismo. A través de Europa Clipper, los científicos tendrán la oportunidad de probar algunas de sus predicciones analizando la composición química de las columnas o los rastros que pueden dejar en la superficie.

Los científicos advierten que las columnas de Europa, incluso si están allí, podrían ser difíciles de detectar incluso de cerca. Pueden ser esporádicas y pueden ser pequeñas y delgadas, dado que la gravedad de Europa, que es mucho más fuerte que la de Encelado, probablemente mantendría estas columnas de agua cerca de la superficie. Esa es una desviación drástica de la espectacular columna de vapor de Encelado: siempre está activa y es más grande que la luna misma, rociando partículas heladas a cientos de millas sobre la superficie. «Incluso si están allí, las columnas de Europa pueden no ser tan fotogénicas», dijo Hedman.

Aunque los científicos de Europa Clipper están ideando una variedad de estrategias creativas para encontrar columnas activas cuando la nave espacial comience a explorar Europa en 2031, no confían en ellos para comprender lo que sucede dentro de la luna. «No tenemos que atrapar uno para una misión exitosa», dijo Quick.

Quick agregó que todos los instrumentos a bordo de Clipper pueden aportar evidencia de condiciones habitables debajo de la superficie, independientemente de las columnas activas.

Algunos ejemplos de cómo el equipo científico buscará posibles columnas incluyen el conjunto de cámaras de Europa Clipper, EIS. Explorará las columnas cerca de la superficie de Europa, en parte, buscando sus siluetas en el extremo o borde de Europa, cuando la luna está iluminada por la luz de Júpiter cuando pasa frente al planeta. El EIS tomará fotos de las plumas en caso de que aparezcan, así como de los depósitos de plumas que puedan ser visibles en la superficie. El Europa-UVS también se esforzará por detectar penachos en luz ultravioleta, incluso en el borde de la luna cuando Europa pasa frente a estrellas cercanas, y puede medir la composición química de dichos penachos. Una cámara térmica, el Europa Thermal Emission Imaging System (E-THEMIS), buscará puntos calientes en la superficie que puedan ser evidencia de erupciones activas o recientes.

El equipo de Europa Clipper tendrá éxito tanto si los investigadores encuentran plumas en Europa como si no, aunque muchos científicos esperan un espectáculo acuático espectacular para enriquecer la misión y nuestra comprensión de Europa. «Sospecho que Europa está activa y está dejando escapar algún material», dijo Hedman. «Pero espero que cuando realmente entendamos cómo está haciendo eso, no será lo que nadie esperaba».

Más sobre la misión

Misiones como Europa Clipper contribuyen al campo de la astrobiología, la investigación interdisciplinar sobre las variables y condiciones de mundos distantes que podrían albergar la vida tal como la conocemos. Si bien Europa Clipper no es una misión de detección de vida, realizará un reconocimiento detallado de Europa e investigará si la luna helada, con su océano subterráneo, tiene la capacidad de albergar vida. Comprender la habitabilidad de Europa ayudará a los científicos a comprender mejor cómo se desarrolló la vida en la Tierra y el potencial de encontrar vida más allá de nuestro planeta.

Administrado por Caltech en Pasadena, California, JPL lidera el desarrollo de la misión Europa Clipper en asociación con el Laboratorio de Física Aplicada Johns Hopkins en Laurel, Maryland, para la Dirección de Misiones Científicas de la NASA en Washington. La Oficina del Programa de Misiones Planetarias del Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA en Huntsville, Alabama, ejecuta la gestión del programa de la misión Europa Clipper.

Puede encontrar más información sobre Europa en europa.nasa.gov

Traducción no oficial con fines divulgativos del artículo original en Inglés.
Créditos: Lonnie Shekhtman, Centro de vuelo espacial Goddard de la NASA, Greenbelt, Maryland.

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