JúpiterEuropa, la luna helada de Europa, ha sido considerada durante mucho tiempo como uno de los mundos más habitables del Sistema Solar. Ahora, la misión Juno a Júpiter ha muestreado directamente y en detalle por primera vez su atmósfera.
Los resultados, publicado en Naturaleza Astronomíamuestran que la superficie helada de Europa produce menos oxígeno de lo que pensábamos.
Hay muchas razones para estar entusiasmados con la posibilidad de encontrar vida microbiana en Europa. La evidencia de la misión Galileo ha demostrado que la luna tiene un océano debajo de su superficie helada contiene aproximadamente el doble de agua que los océanos de la Tierra.
Además, los modelos derivados de los datos de Europa muestran que su fondo oceánico está en contacto con la roca, lo que permite interacciones químicas entre el agua y la roca que producir energíaconvirtiéndolo en el principal candidato para la vida.
Mientras tanto, las observaciones del telescopio revelan una débil, atmósfera rica en oxígeno. También parece como si columnas de agua estallan intermitentemente del océano. Y hay alguna evidencia de la presencia de elementos químicos básicos en la superficie –incluidos carbono, hidrógeno, nitrógeno, oxígeno, fósforo y azufre– utilizados por la vida en la Tierra. Algunos de ellos podrían filtrarse al agua desde la atmósfera y la superficie.
El calentamiento de Europa y su océano se debe en parte a la órbita de la luna alrededor de Júpiter, que produce fuerzas de marea para calentar un ambiente que de otro modo sería gélido.
Aunque Europa cuenta con tres ingredientes básicos para la vida (agua, los elementos químicos adecuados y una fuente de calor), todavía no sabemos si ha habido suficiente tiempo para que se desarrolle la vida.
El otro candidato principal en nuestro sistema solar es Marteel Rosalind Franklin El objetivo del rover en 2028. Vida podría haber comenzado en Marte al mismo tiempo que lo hizo en la Tierra, pero luego probablemente se detuvo debido a cambio climático.
Un tercer candidato es SaturnoEncélado, la luna de Encélado, donde la misión Cassini-Huygens descubrió columnas de agua procedentes de un océano salado bajo la superficie. también en contacto con la roca en el fondo del océano.
Titán es el finalista más cercano en el cuarto lugar, con su espesa atmósfera de compuestos orgánicos, incluidos hidrocarburos y tolinas, nacidos en la alta atmósfera. Luego flotan hasta la superficie cubriéndola con ingredientes de por vida.
Perdiendo oxígeno
La misión Juno se jacta los mejores instrumentos de partículas cargadas enviado a Júpiter hasta el momento. Puede medir la energía, la dirección y la composición de partículas cargadas en la superficie. Instrumentos similares en Saturno y Titán tolinas encontradas (un tipo de sustancia orgánica) allí.
Pero también midieron partículas que sugerían atmósferas en las lunas de Saturno, Rea y Dione, además de las de Titán y Encelado.
Estas partículas se conocen como iones de recogida. Las atmósferas planetarias están formadas por partículas neutras, pero la parte superior de una atmósfera se “ioniza” (lo que significa que pierde electrones) con la luz solar y mediante colisiones con otras partículas, formando iones (átomos cargados que han perdido electrones) y electrones libres.
Cuando un plasma (un gas cargado que constituye el cuarto Estado de la materia Más allá de sólido, líquido y gas, fluye a través de una atmósfera con iones recién formados, perturba la atmósfera con campos eléctricos que pueden acelerar los nuevos iones, la primera parte de un proceso de captación de iones.
Estos iones captadores luego giran en espiral alrededor del campo magnético del planeta y generalmente se pierden de la atmósfera, mientras que algunos golpean la superficie y son absorbidos. El proceso de captación ha liberado la atmósfera marciana de partículas después de que el campo magnético del planeta rojo se perdiera hace 3.800 millones de años.
Europa también tiene un proceso de recogida. Las nuevas mediciones muestran signos reveladores de la captación de oxígeno molecular e iones de hidrógeno de la superficie y la atmósfera. Algunos de ellos escapan de Europa, mientras que otros golpean la superficie helada aumentando la cantidad de oxígeno en la superficie y debajo de ella.
Esto confirma que el oxígeno y el hidrógeno son efectivamente los principales constituyentes de la atmósfera de Europa, de acuerdo con observaciones remotas. Sin embargo, las mediciones implican que la cantidad de oxígeno que se produce (liberado por la superficie a la atmósfera) es sólo de unos 12 kg por segundo, en el extremo inferior de estimaciones anteriores de aproximadamente 5 kg a 1.100 kg por segundo.
Esto indicaría que la superficie sufre muy poca erosión. Las mediciones indican que esto puede representar sólo 1,5 cm de superficie de Europa por millón de años, menos de lo que pensábamos. Por lo tanto, Europa pierde oxígeno constantemente debido a procesos de captación, y solo se libera una pequeña cantidad de oxígeno adicional de la superficie para reponerlo y terminar de nuevo en la superficie.
Entonces, ¿qué significa eso para sus posibilidades de albergar vida? Parte del oxígeno atrapado en la superficie puede llegar al océano subterráneo para alimentar la vida allí. Pero según la estimación del estudio sobre la pérdida general de oxígeno, esta debería ser inferior a los 0,3 kg-300 kg por segundo estimados anteriormente.
Queda por ver si esta tasa, registrada el 29 de septiembre de 2022, es habitual. Quizás no sea representativo del oxígeno total de la Luna. Puede ser que la erupción de columnas, la posición orbital y las condiciones aguas arriba aumenten y disminuyan la velocidad en determinados momentos, respectivamente.
Nasas Misión Europa Clipperque se lanzará a finales de este año, y la misión Juice, que realizará dos sobrevuelos de Europa en su camino hacia la órbita de Ganímedes, podrán realizar un seguimiento de estas mediciones y proporcionar mucha más información sobre la habitabilidad de Europa.
Andres CoatesProfesor de Física, Director Adjunto (Sistema Solar) del Laboratorio de Ciencias Espaciales Mullard, UCL
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