Esta ilustración, actualizada en diciembre de 2020, muestra la nave espacial Europa Clipper de la NASA. La misión, cuyo objetivo es lanzarse en 2024, investigará si la luna de Júpiter, Europa, y su océano interior tienen las condiciones adecuadas para la vida. Fuente: NASA / JPL-Caltech
Europa, la luna de Júpiter, tiene una corteza helada que cubre un vasto océano global. La capa de roca que se encuentra debajo puede estar lo suficientemente caliente como para derretirse, lo que da lugar a volcanes submarinos.
Nuevas investigaciones y modelos informáticos muestran que la actividad volcánica puede haber tenido lugar en el lecho marino de Europa, la luna de Júpiter, en el pasado reciente, y aún puede haber sucedido. Aquí viene la nasa Europa Clipper una misión que pretende lanzarse en 2024 volará cerca de la luna helada y recopilará mediciones que podrían arrojar luz sobre descubrimientos recientes.
Los científicos tienen pruebas contundentes de que Europa esconde un enorme océano entre una corteza de hielo y un interior rocoso. El nuevo trabajo muestra que 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 que muestra cómo se produce y transfiere este calor interno es, con mucho, el estudio más detallado y preciso de los efectos de este calentamiento interno en la Luna.
La clave para que el manto de piedra de Europa esté lo suficientemente caliente como para derretirse es la enorme atracción gravitacional que tiene Júpiter en sus lunas. A medida que Europa gira alrededor del gigante gaseoso, el interior de la luna de hielo se dobla. Doblar fuerza la energía dentro de la luna, que luego se escapa en forma de calor (piense en cómo doblar repetidamente un clip genera calor). Cuanto más se dobla el interior de la luna, más calor se produce.
Investigación publicada recientemente en Listas de estudios geofísicos, modela en detalle cómo una parte rocosa de Europa puede doblarse y calentarse bajo la influencia de la gravedad de Júpiter. Muestra dónde se disipa el calor y cómo se derrite este manto rocoso, aumentando la probabilidad de volcanes en el fondo marino.
La actividad volcánica en Europa ha sido objeto de especulación durante décadas. En comparación, la luna de Júpiter, Io, es obviamente volcánica. Cientos de volcanes entran en erupción en fuentes de lava allí y expulsan gas volcánico y polvo hasta 250 millas (400 kilómetros) de altura, una 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 de origen, por lo que los científicos se preguntaron si el efecto sería similar bajo la superficie helada.
Dirigidos por Marie Běhounková de la Universidad Charles en la República Checa, los autores también predijeron que es probable que la actividad volcánica ocurra cerca de los polos de Europa, las latitudes donde se produce la mayor cantidad de calor. También observaron cómo la actividad volcánica pudo haber evolucionado con el tiempo. Las fuentes de energía de larga duración ofrecen mayores oportunidades para el desarrollo de la vida potencial.
Los hallazgos de los científicos sugieren que el interior de la luna Europa de Júpiter puede consistir en un núcleo de hierro rodeado por un manto de piedra en contacto directo con el océano debajo de una corteza de hielo. Nuevos modelos de investigación muestran cómo el calor interno puede impulsar a los volcanes en el lecho marino. Fuente: NASA / JPL-Caltech / Michael Carroll
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 se encuentra con el magma caliente, la interacción produce energía química. Y es la energía química de estos sistemas hidrotermales, no la luz solar, la que ayuda a mantener la vida en las profundidades de nuestros océanos. La actividad volcánica en los fondos marinos de Europa sería una forma de mantener un posible entorno habitable en el océano de esta 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 pocos cuerpos planetarios que podría mantener la actividad volcánica durante miles de millones de años, y probablemente el único fuera de la Tierra que tiene grandes depósitos y una fuente de energía de larga duración”.
Observaciones directas
Los científicos de la NASA tendrán la oportunidad de probar las nuevas predicciones cuando Europa Clipper alcance su objetivo de 2030. La nave espacial orbitará Júpiter y realizará decenas de vuelos cercanos sobre Europa para trazar un mapa de la luna y estudiar su composición. Entre los datos científicos recopilados, la sonda estudiará 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 dejará 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 pueden contener materiales derivados del lecho marino.
A medida que Europa Clipper mide la gravedad y el campo magnético de la luna, las anomalías en estas áreas, especialmente hacia los polos, podrían ayudar a confirmar la actividad volcánica predicha por el nuevo estudio.
“La perspectiva de un interior cálido y rocoso y de volcanes en el fondo de Europa aumenta la posibilidad de que el océano de Europa sea un entorno habitable”, dijo Robert Pappalardo, científico de Europa Clipper en el Laboratorio de Propulsión a Chorro en el sur de California. “Quizás podamos comprobar esto con las medidas de composición y gravedad planificadas de Europa Clipper, que es una perspectiva emocionante”.
Más sobre la misión
Misiones como Europa Clipper contribuyen al avance de la astrobiología, un estudio interdisciplinario de las variables y condiciones de mundos distantes en los que puede existir la vida tal como la conocemos. Aunque Europa Clipper no es una misión de detección de vida, llevará a cabo un reconocimiento detallado de Europa y examinará si una luna helada con un océano subterráneo es capaz de albergar vida. Comprender la habitabilidad de Europa ayudará a los científicos a comprender mejor cómo se ha desarrollado la vida en la Tierra y las posibilidades de encontrar vida más allá de nuestro planeta.
Administrado por Caltech en Pasadena, California, JPL está liderando el desarrollo de la misión Europa Clipper en colaboración con el Laboratorio de Física Aplicada (APL) de Johns Hopkins en Maryland para la Dirección de Misiones Científicas de la agencia de Washington. La Oficina del Programa de Misión Planetaria en el Centro de Vuelo Espacial Marshall de la NASA en Huntsville, Alabama, administra los programas de la misión Europa Clipper.
Puede encontrar más información sobre Europa y Europa Clipper aquí: Europa.nasa.gov “target =” _ blank “> europa.nasa.gov
Proporcionado por el Laboratorio de Propulsión a Chorro