Nuevas investigaciones y modelos por ordenador muestran que la actividad volcánica puede haber tenido lugar en el lecho marino de la luna de Júpiter, Europa, en el pasado reciente, y aún puede estar sucediendo. La próxima misión Europa Clipper de la NASA, que tiene como objetivo un lanzamiento en 2024, se acercará a la luna helada y recopilará mediciones que pueden arrojar luz sobre los hallazgos recientes.
Los científicos tienen pruebas sólidas de que Europa alberga un océano enorme entre su corteza helada y su interior rocoso. El nuevo trabajo muestra cómo la luna puede tener suficiente calor interno para derretir parcialmente esta capa rocosa, un proceso que podría alimentar a los volcanes en el fondo del océano. El modelo 3D reciente de cómo se produce y transfiere este calor interno es el examen más detallado y completo hasta ahora del efecto que este calentamiento interior tiene en la luna.
La clave para que el manto rocoso de Europa esté lo suficientemente caliente como para derretirse reside en la enorme atracción gravitacional que ejerce Júpiter en sus lunas. A medida que Europa gira alrededor del gigante gaseoso, el interior de la luna helada se flexiona. La flexión fuerza la energía hacia el interior de la luna, que luego se filtra en forma de calor (piense en cómo doblar repetidamente un clip genera calor). Cuanto más se flexiona el interior de la luna, más calor se genera.
La investigación, publicada recientemente en Geophysical Research Letters, modela en detalle cómo la parte rocosa de Europa puede flexionarse y calentarse bajo la fuerza de la gravedad de Júpiter. Muestra dónde se disipa el calor y cómo derrite ese manto rocoso, aumentando la probabilidad de que se formen volcanes en el fondo marino.
La actividad volcánica en Europa ha sido un tema de especulación durante décadas. En comparación, la luna de Júpiter, Io, es obviamente volcánica. Cientos de volcanes hacen expulsan lava, gas volcánico y polvo hasta 400 kilómetros (250 millas) de altura, actividad que se debe al mismo tipo de calentamiento interno causado por la atracción de Júpiter. Pero Europa está más lejos que Io de su planeta anfitrión, por lo que los científicos se han preguntado si el efecto sería similar bajo la superficie helada.
Dirigidos por Marie Běhounková de la Universidad Charles en la República Checa, los autores predijeron además que es más probable que la actividad volcánica ocurra cerca de los polos de Europa, las latitudes donde se genera la mayor cantidad de calor. También observaron cómo la actividad volcánica pudo haber evolucionado con el tiempo. Las fuentes de energía de larga duración brindan más oportunidades para que se desarrolle la vida potencial.
Los volcanes submarinos, si están presentes, podrían alimentar sistemas hidrotermales como los que alimentan la vida en el fondo de los océanos de la Tierra. En la Tierra, cuando el agua de mar entra en contacto con el magma caliente, la interacción genera energía química. Y es la energía química de estos sistemas hidrotermales, en lugar de la luz solar, la que ayuda a mantener la vida en las profundidades de nuestros océanos. La actividad volcánica en el fondo marino de Europa sería una forma de sustentar un posible entorno habitable en el océano de esa luna.
“Nuestros hallazgos proporcionan evidencia adicional de que el océano subterráneo de Europa puede ser un entorno adecuado para el surgimiento de la vida”, dijo Běhounková. “Europa es uno de los raros cuerpos planetarios que podría haber mantenido la actividad volcánica durante miles de millones de años, y posiblemente el único más allá de la Tierra que tiene grandes depósitos de agua y una fuente de energía de larga duración”.
Observaciones directas
Los científicos de la NASA tendrán la oportunidad de poner a prueba las nuevas predicciones cuando Europa Clipper alcance su objetivo en 2030. La nave espacial orbitará Júpiter y realizará decenas de sobrevuelos cercanos a Europa para trazar un mapa de la luna e investigar su composición. Entre los datos científicos que recopila, la nave espacial examinará la superficie en detalle y tomará muestras de la delgada atmósfera de la luna.
Las observaciones de la superficie y la atmósfera darán a los científicos la oportunidad de aprender más sobre el océano interior de la Luna si el agua se filtra a través de la corteza helada. Los científicos creen que el intercambio de material entre el océano y la corteza dejaría rastros de agua de mar en la superficie. También creen que el intercambio puede emitir gas, y posiblemente incluso columnas de vapor de agua, con partículas expulsadas que podrían contener materiales provenientes del fondo marino.
A medida que Europa Clipper mida la gravedad y el campo magnético de la luna, las anomalías en esas áreas, especialmente hacia los polos, podrían ayudar a confirmar la actividad volcánica predicha por la nueva investigación.
“La perspectiva de un interior cálido y rocoso y de volcanes en el fondo marino de Europa aumenta la posibilidad de que el océano de Europa sea un entorno habitable”, dijo el científico del proyecto Europa Clipper Robert Pappalardo del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California. “Es posible que podamos probar esto con las medidas de composición y gravedad planificadas de Europa Clipper, lo cual es una perspectiva emocionante”.
Más sobre la misión
Misiones como Europa Clipper ayudan a contribuir al campo de la astrobiología, la investigación interdisciplinaria 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 (APL) de Johns Hopkins en Maryland para la Dirección de Misiones Científicas de la agencia en Washington. La Oficina del Programa de Misiones Planetarias en el 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 en Inglés sobre Europa y Europa Clipper en https://europa.nasa.gov
Traducción no oficinal con fines divulgativos del articulo original en Inglés.
Créditos: NASA / JPL-Caltech