En 2014, un equipo de investigadores presentó resultados fascinantes que han transformado nuestra comprensión de una de las lunas heladas del Sistema Solar. Publicaron un artículo en la revista Science que demostraba que columnas intermitentes de vapor de agua escapaban a través de la capa de hielo de Europa. El descubrimiento se basó en las observaciones ultravioleta de la luna oceánica helada realizadas por el Telescopio Espacial Hubble. “Esta emisión es consistente con dos columnas de vapor de agua de 200 km de altura”, escribieron los autores. “Es probable que las fuerzas de marea influyan en la apertura y el cierre de fracturas en la superficie”.
En 2016, otro grupo de investigadores también detectó columnas de vapor de agua en Europa y publicó su trabajo en The Astrophysical Journal. Su investigación también se basó en observaciones del Hubble. “De 10 observaciones, encontramos 3 en las que la actividad de las columnas podría estar implicada”, escribieron. Pero también fueron prudentes, escribiendo: «Consideramos posibles efectos sistemáticos que podrían influir en el análisis estadístico y generar artefactos, y no hemos encontrado ninguno que pueda explicar definitivamente las características observadas, aunque existen motivos para ser cautelosos».
Resultó que esa cautela estaba justificada.
Cuando se publicó en 2014, el descubrimiento supuso un punto de inflexión en el estudio de la luna oceánica. Si el agua del océano lunar, enterrado bajo una capa de hielo de hasta 30 km de espesor, se emitía al espacio, esto ofrecía una forma para que una nave espacial estudiara el océano sin tener que enfrentarse a la gruesa capa de hielo que lo cubre. La sonda Europa Clipper de la NASA se dirige a la luna y llegará al sistema joviano para realizar sobrevuelos de Europa a partir de 2031. La Clipper está equipada específicamente para estudiar estas columnas de vapor, si es que existen.
Pero cada vez parece más probable que estas columnas no existan. Una nueva investigación liderada por el Dr. Lorenz Roth, el mismo investigador que dirigió el artículo original de 2014, pone en duda la detección de columnas de vapor de agua en Europa por parte del Hubble. La nueva investigación se titula “Emisiones Lyman-α de Europa a partir de observaciones del HST/STIS” y se ha publicado en Astronomy and Astrophysics. Roth pertenece al Real Instituto de Tecnología KTH de Suecia.
Esta investigación analiza 14 años de observaciones de Europa realizadas por el Hubble con su espectrógrafo de imágenes del telescopio espacial (STIS). «Analizamos el conjunto completo de datos de las observaciones del STIS obtenidas cuando Europa estaba iluminada por el Sol y no transitaba Júpiter», escriben los autores.
La detección original de las columnas de vapor se basó en las emisiones Lyman-α de hidrógeno y OI de oxígeno detectadas por el Hubble. Dado que el hidrógeno y el oxígeno forman agua, la detección y el análisis sugirieron que las columnas eran vapor de agua. «Son consistentes con dos columnas de vapor de agua de 200 km de altura…», escribieron los autores en 2014.
Pero ahora los investigadores se retractan de esas observaciones. Resulta que la posición y el contexto de Europa en las imágenes del Hubble propiciaron la detección inicial.
«Una de las dificultades para interpretar los datos en aquel entonces fue determinar dónde ubicar a Europa dentro de su contexto», dijo el Dr. Kurt Retherford del SwRI. Retherford es coautor del artículo de 2014 y del nuevo. «El funcionamiento del Hubble generó cierta incertidumbre en cuanto a su ubicación con respecto al centro de la imagen. Si la posición de Europa estuviera desviada aunque solo fuera por uno o dos píxeles, podría afectar la interpretación de los datos».
Así pues, en lugar de emisiones de Lyman-α y oxígeno OI, tenemos lo que podría ser simplemente ruido estadístico. En lugar de columnas de vapor de agua que alcanzan hasta 200 km, tenemos… quizás nada.
Pero los autores también señalan que no pueden estar completamente seguros. Lo que ha sucedido es que el nivel de confianza ha disminuido considerablemente.
«Nuestro reanálisis tomó nuestra confianza original del 99,9 % en la existencia de las columnas y la redujo a menos del 90 %», dijo el autor principal, Roth. «Eso simplemente no es evidencia suficiente para respaldar la certeza de las afirmaciones que hicimos en su momento».
Las observaciones del Hubble midieron en realidad hidrógeno en la atmósfera extendida de la Tierra y en la atmósfera extendida de Europa. De hecho, estos hallazgos representan el descubrimiento inicial de la exosfera de hidrógeno de Europa.
«Construimos un modelo que considera todas las fuentes conocidas de emisión Lyα, incluyendo la luz solar dispersada por resonancia de la exosfera de hidrógeno de Europa», escriben los autores en su artículo. Para detectar auroras de H2, que indican la presencia de columnas de vapor de agua, los investigadores restaron la emisión Lyα modelada.
«No se detectaron aumentos de emisión localizados en ninguna de las observaciones, incluida la imagen previamente interpretada como evidencia de auroras de H₂O cerca del polo sur de Europa», escriben los autores. «La discrepancia con los resultados anteriores se debe principalmente a las diferencias en la posición asumida del disco de Europa en el detector».
«La inclusión de una señal de H-exosfera en el presente análisis también contribuye a esta diferencia», escriben los autores. «Al adoptar la misma posición del disco que en el estudio anterior y omitir la señal de H-exosfera, el aumento de emisión localizado se detectó nuevamente con una significancia estadística similar». Esto prácticamente lo confirma.
La ciencia se basa en adquirir nuevas evidencias y luego modificar las conclusiones para que se ajusten a ellas. Por eso es tan eficaz. No se trata de aferrarse a ideologías rígidas, sino de cuestionar las conclusiones con evidencia nueva y rigurosa. Al menos así es como se supone que funciona, y así fue en este caso.
“La descripción del fenómeno ya no se sostiene igual”, dijo Retherford. “Los nuevos datos nos han hecho reconsiderar la solidez de la conclusión del artículo anterior sobre las columnas de vapor de agua. El análisis reciente también proporciona información mejorada sobre el componente de átomos de hidrógeno neutro de la atmósfera que escapa de Europa, originado en su superficie de hielo de agua”.
El descubrimiento inicial de columnas de vapor de agua generó cierto entusiasmo en torno a las lunas oceánicas habitables de nuestro Sistema Solar. Encélado, la luna de Saturno, también es una luna oceánica helada y emite columnas. La evidencia de la existencia de estas columnas es más sólida, y las observaciones muestran que contienen moléculas orgánicas con carbono, así como otros componentes interesantes. Si tiene un océano cálido y salado, entonces es un objetivo primordial en la búsqueda de vida. Si las columnas de Europa fueran reales, y está incluso más cerca que Encélado, entonces también es un objetivo tentador.
Pero la ausencia de columnas no significa que no haya océano. Aún existen numerosas pruebas que demuestran que Europa alberga un océano calentado por las mareas. Simplemente, la presencia de columnas de vapor lo habría hecho aún más evidente y observable.
«Hemos encontrado evidencia que respalda la existencia de una exosfera de hidrógeno persistente en Europa, pero ninguna evidencia de vapor de agua localizado», concluyen los investigadores.
Todo se aclarará cuando la sonda Europa Clipper llegue al sistema joviano dentro de unos 5 años.
Artículo con fines divulgativos basado en el artículo original en Inglés.
Créditos: Evan Gough, Universe Today
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