Lo que se sospechaba desde hace mucho tiempo ahora se ha confirmado: la luna Europa de Júpiter tiene agua. A medida que aprendimos más sobre el Sistema Solar exterior en los últimos años, Europa se ha convertido en un objetivo prioritario en la búsqueda de vida. Con este descubrimiento, la NASA acaba de pintar una gran diana roja en la luna galileana más pequeña de Júpiter.
"Si bien los científicos aún no han detectado el agua líquida directamente, hemos encontrado la siguiente mejor opción: el agua en forma de vapor".
Lucas Paganini, científico planetario de la NASA, jefe de investigación.
Antes de este descubrimiento, los científicos ya tenían alguna evidencia de que Europa tiene el potencial de albergar vida. La luna tiene la superficie más lisa de cualquier objeto en el Sistema Solar, lo que llevó a los científicos a plantear la hipótesis de que tenía agua líquida en un océano subsuperficial, mantenida por encima del punto de congelación por la flexión de las mareas de Júpiter. Según la hipótesis, la flexión de las mareas no solo mantiene el agua en forma líquida, sino que crea un movimiento de placa de hielo similar a las placas tectónicas en la Tierra.
Más evidencia vino al estudiar las manchas marrones en la superficie de Europa. Los científicos plantearon la hipótesis de que esos son productos químicos del océano subsuperficial que han llegado a la superficie. Esto muestra que el fondo del mar podría estar interactuando con la superficie, una consideración importante cuando se piensa en la habitabilidad.
El descubrimiento de penachos líquidos elevó el nivel de emoción sobre la potencial habitabilidad de Europa.
En 2012, el Hubble capturó una imagen de Europa que mostraba lo que muchos interpretaron como una columna de vapor de agua que salía de una grieta en la superficie congelada, disparando hasta unos 200 km (120 millas) de altura. (En comparación, el Monte Everest tiene solo 8.8 km de altura). En 2016, Hubble había más evidencia del Hubble que sugería plumas.
La nave espacial Galileo de la NASA detectó perturbaciones en el campo magnético de Júpiter cerca de Europa durante el tiempo de esa nave espacial en Júpiter, de 1995 a 2003. Los científicos atribuyeron esas perturbaciones a un océano salado que podría existir debajo de la superficie congelada de la luna, ya que un océano salado puede conducir electricidad.
Además, la nave espacial Galileo se acercó a 206 km (128 millas) de la superficie de Europa en 1997 y algunos investigadores sugieren que en realidad voló a través de un penacho.
Pero en todos esos datos, no hubo un descubrimiento definitivo del agua. Ahora eso ha cambiado.
"Esta primera identificación directa del vapor de agua en Europa es una confirmación crítica de nuestras detecciones originales de especies atómicas ..."
Lorenz Roth, astrónomo y físico, KTH Royal Institute of Technology en Estocolmo, coautor.
Un equipo de científicos dirigido por Lucas Paganini, un científico planetario de la NASA, ha publicado un artículo que anuncia el descubrimiento de agua en Europa. El documento se titula "Una medición de vapor de agua en medio de un ambiente en gran parte inactivo en Europa". Se publica el 18 de noviembre en la revista Nature.
En un comunicado de prensa, Paganini dijo: "Elementos químicos esenciales (carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre) y fuentes de energía, dos de los tres requisitos para la vida, se encuentran en todo el sistema solar. Pero el tercero, el agua líquida, es algo difícil de encontrar más allá de la Tierra. Si bien los científicos aún no han detectado el agua líquida directamente, hemos encontrado la siguiente mejor opción: agua en forma de vapor ".
Paganini y los otros científicos dijeron que detectaron suficiente agua para llenar una piscina olímpica en minutos; aproximadamente 2360 kg / segundo (5202 lbs / seg.) También informan que el agua aparece con poca frecuencia. "Para mí, lo interesante de este trabajo no es solo la primera detección directa de agua sobre Europa, sino también la falta de ella dentro de los límites de nuestro método de detección".
Los resultados provienen de observar el tiempo con el W.M. Observatorio Keck en Hawai. En el transcurso de 17 noches de observación en 2016 y 2017, el equipo encontró una señal débil y distinta de vapor de agua solo una vez. El vapor se detectó en el hemisferio líder de Europa cuando orbita a Júpiter. (Europa está bloqueada por marea en Júpiter, tal como lo está la Luna en la Tierra).
El agua emite luz infrarroja en frecuencias específicas cuando interactúa con la radiación solar. Mediante el uso de un espectrógrafo en el telescopio Keck, los científicos midieron la composición química en el hemisferio líder de Europa.
"Esta primera identificación directa del vapor de agua en Europa es una confirmación crítica de nuestras detecciones originales de especies atómicas, y destaca la aparente escasez de grandes columnas en este mundo helado", dijo Lorenz Roth, astrónomo y físico del Instituto KTH Royal de Tecnología en Estocolmo que dirigió el estudio Hubble 2013 y fue coautor de esta investigación reciente.
Roth se refiere a la detección de los componentes que forman el agua que se encuentra sobre Europa. Aunque intrigante, eso no es lo mismo que descubrir agua. Para encontrar el agua, el equipo tuvo que usar el Observatorio Keck con base en tierra y su espectrógrafo, ya que ninguna nave espacial actual tiene la capacidad de detectar agua.
Determinar que es agua en lugar de solo los componentes del agua no es fácil, especialmente desde la Tierra. El equipo detrás de este estudio tuvo que lidiar con el agua en la atmósfera de la Tierra, y para hacerlo confiaron en modelos matemáticos complejos y modelos informáticos.
El equipo confía en sus resultados, incluso aunque reconoce que se necesita una misión a Europa para comprender realmente la luna.
"Realizamos diligentes controles de seguridad para eliminar posibles contaminantes en observaciones terrestres", dijo Avi Mandell, un científico planetario de Goddard en el equipo de Paganini. "Pero, eventualmente, tendremos que acercarnos a Europa para ver qué está pasando realmente".
Con suerte, los científicos, y el resto de nosotros, no tendremos que esperar demasiado para obtener respuestas más definitivas a las muchas preguntas de Europa. El Europa Clipper se trasladó a su etapa de diseño final en agosto de 2019, y se lanzará en algún momento a mediados de la década de 2020. Llevará todo un conjunto de instrumentos para explorar los misterios de Europa. El más emocionante de todos podría ser su radar de penetración en el suelo. Puede ver a través del hielo y confirmar la existencia de un océano subsuperficial de una vez por todas.
Como si un orbitador no fuera suficiente, también se habla de un módulo de aterrizaje Europa.
En 2019, el Congreso otorgó a la NASA $ 195 millones para estudiar el desarrollo de un módulo de aterrizaje como parte de la misión Clipper. La NASA nunca solicitó ese dinero, probablemente en parte porque la superficie de Europa es un entorno difícil para aterrizar. Quizás el Congreso sabe que los desembarcos atraen una gran cantidad de interés público.
Por supuesto, no es solo el entorno superficial de Europa lo que es problemático. La radiación alrededor de Júpiter es extrema, y para tener éxito, el Europa Clipper tendrá que seguir amplias órbitas elípticas, solo para acercarse a Europa por períodos de tiempo, antes de retirarse a un lugar seguro. Así es como la nave espacial Juno de la NASA lucha con la radiación de Júpiter.
Pero aun así, el Clipper podrá capturar imágenes directamente de cualquier pluma, e incluso muestrearlas con sus espectrómetros de masas. También podrá investigar la superficie con más detalle que nunca.
Sin embargo, tendremos que ser pacientes. Juno tardó cinco años en llegar a Júpiter. Si la misión Europa Clipper se lanza a mediados de la década de 2020, no obtendremos ningún resultado científico hasta 2030 o más tarde.
Más:
- Comunicado de prensa: Científicos de la NASA confirman el vapor de agua en Europa
- Documento de investigación: una medición del vapor de agua en medio de un entorno en gran parte inactivo en Europa
- Video de la revista Space: Explorando las lunas heladas de Júpiter. Europa Clipper de la NASA y JUICE de la ESA
