El hielo de la luna Europa tiene al menos veinte kilómetros de espesor
Próxima parada, Europa. La luna helada de Júpiter podría ser el próximo lugar en el que los humanos encuentren vida, pero primero necesitan comprender su estructura.
Por Brittany Steff
Esta vista en color de Europa, la luna de Júpiter, fue capturada por la nave espacial Galileo de la NASA a finales de los años 1990. Los científicos están estudiando los procesos que afectan la superficie mientras se preparan para explorar este mundo helado. Crédito: NASA/JPL-Caltech/Instituto SETI
A veces, la física planetaria es como estar en una batalla de bolas de nieve. A la mayoría de la gente, si se le entrega una bola de nieve ya hecha, puede utilizar su experiencia y el tacto para adivinar de qué tipo de nieve está compuesta la bola: compacta y esponjosa, o húmeda y helada.
Utilizando casi los mismos principios, los científicos planetarios han podido estudiar la estructura de Europa, la luna helada de Júpiter.
Europa es conocida por su superficie lisa y brillante, compuesta principalmente de hielo de agua, lo que la convierte en uno de los objetos más reflectantes del Sistema Solar. Debajo de su corteza helada, se cree que existe un océano de agua líquida, que podría contener más del doble del agua de todos los océanos de la Tierra combinados.
Los científicos han pensado durante mucho tiempo que Europa puede ser uno de los mejores lugares de nuestro sistema solar para buscar vida no terrestre. Sin embargo, la probabilidad y la naturaleza de esa vida dependen en gran medida del grosor de su capa helada, algo que los astrónomos aún no han podido medir.
La capa de hielo de Europa tiene al menos 20 kilómetros de grosor.
Un equipo de expertos en Ciencia Planetaria, incluido Brandon Johnson, profesor de la Universidad Purdue, y Shigeru Wakita, investigador del Departamento de Ciencias Terrestres, Atmosféricas y Planetarias de la Facultad de Ciencias de la misma universidad estadounidense, ha anunció en un nuevo artículo publicado en Science Advances que la capa de hielo de Europa tiene al menos 20 kilómetros de espesor.
Para llegar a su conclusión, los científicos estudiaron grandes cráteres en Europa mediante la ejecución de una variedad de modelos destinados a determinar qué combinación de características físicas podría haber creado tal estructura superficial.
Ilustración artística de un océano subterráneo de agua líquida debajo de la gruesa corteza helada de Europa. Crédito: NASA
"Este es el primer trabajo que se ha realizado en un gran cráter en Europa— dice Wakita. Y añade—: Las estimaciones anteriores mostraban una capa de hielo muy delgada sobre un océano espeso. Pero nuestra investigación ha demostrado que es necesario que haya una capa gruesa, tan gruesa que es probable la convección en el hielo, algo que ya se ha debatido anteriormente”.
Utilizando datos e imágenes de la nave espacial Galileo, que estudió Europa en 1998, Johnson analizó los cráteres de impacto para descifrar la estructura real de Europa. Experto en Física Planetaria y colisiones colosales, Johnson ha estudiado casi todos los cuerpos planetarios importantes del Sistema Solar.
Dado que hasta hoy nadie ha podido medir directamente el grosor de la capa de hielo de Europa, los científicos están utilizando de forma creativa las opciones que tienen al alcance de su mano: los cráteres de la superficie helada de Europa. Mira este vídeo de simulación de un impacto:
"La formación de cráteres por impacto es el proceso superficial más omnipresente que da forma a los cuerpos planetarios— explica Johnson. Y continúa—: Hay cráteres en casi todos los cuerpos sólidos que hemos visto. Son uno de los principales motores del cambio en los cuerpos planetarios.
En efecto, cuando se forma un cráter de impacto, en esencia se está sondeando la estructura subsuperficial de un cuerpo planetario. “Si conocemos el tamaño y la forma de los cráteres de Europa y reproducimos su formación mediante simulaciones numéricas, podremos obtener información sobre el grosor de su capa de hielo", comenta Johnson.
Europa es un mundo helado, pero el hielo alberga un núcleo rocoso. La superficie helada, sin embargo, no está estancada. La tectónica de placas y las corrientes de convección en los océanos, así como el propio hielo, refrescan la superficie con bastante frecuencia. Esto significa que la superficie en sí tiene solo entre 50 y 100 millones de años, lo que parece viejo para organismos de vida corta como los humanos, pero es joven en lo que respecta a los períodos geológicos.
Los científicos han encontrado evidencia de placas tectónicas en Europa. Crédito: Noah Kroese, I.NK
Esa superficie suave y joven significa que los cráteres están claramente definidos; son más fáciles de analizar y no son muy profundos. Sus impactos aportan a los científicos más pistas sobre la capa helada de la luna y el agua del océano que hay bajo la superficie, en lugar de transmitir mucha información sobre su corazón rocoso.
"Comprender el grosor del hielo es vital para teorizar sobre la posible vida en Europa— sostiene Johnson. Y concluye—: "El grosor de la capa de hielo determina el tipo de procesos que tienen lugar en su interior, lo que es muy importante para comprender el intercambio de material entre la superficie y el océano. Eso es lo que nos ayudará a entender cómo se producen todo tipo de procesos en Europa, y nos ayudará a entender la posibilidad de que haya vida."
Brandon Johnson y su equipo estudian los cráteres de impacto alrededor del sistema solar en busca de pistas sobre la historia y composición de los cuerpos planetarios. Crédito: Purdue University / Rebecca Robinos
Información facilitada por la Universidad Purdue
Fuente: Shigeru Wakita et al. Multiring basin formation constrains Europa’s ice shell thickness. Science Advances (2024). DOI: 10.1126/sciadv.adj8455
