Por primera vez, un equipo ha detectado directamente el vapor de agua lanzado al espacio por los géiseres del satélite de Júpiter
(ABC) La primera vez que vimos de cerca Europa, una de las 79 lunas de Júpiter, fue hace cuarenta años, cuando la sobrevoló una nave espacial Voyager. En las imágenes se apreciaban unas grietas marrones que cortaban la superficie helada del satélite, lo que le daba el aspecto de un globo ocular venoso. Desde entonces, la información obtenida por diferentes misiones ha convertido a ese misterioso mundo en objetivo prioritario de la NASA en la búsqueda de vida fuera de la Tierra.
Es posible que Europa posea todos los ingredientes necesarios para la vida. Los científicos saben desde hace tiempo que uno de ellos, el agua líquida, está presente debajo de la superficie helada y a veces es escupida al espacio por gigantescos géiseres. Pero nadie había podido confirmar directamente la presencia de agua en estos penachos. Ahora, un equipo internacional dirigido por el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, lo ha conseguido por primera vez. Ha detectado el vapor de agua sobre la superficie de Europa a través de uno de los telescopios más grandes del mundo en Hawái.
Vista de Europa hecha a partir de imágenes tomadas por la nave Galileo a fines de la década de 1990 - NASA / JPL
Esta confirmación ayuda a los científicos a comprender mejor el funcionamiento interno de la luna. Por ejemplo, ayuda a apoyar la idea de que hay un océano de agua líquida, posiblemente el doble de grande que el de la Tierra, que se derrama debajo de una capa de hielo de kilómetros de espesor. Algunos científicos sospechan que otra fuente de agua podrían ser depósitos poco profundos de hielo de agua derretido no muy por debajo de la superficie de Europa. También es posible que el fuerte campo de radiación de Júpiter esté eliminando partículas de agua de la capa de hielo de Europa, aunque una investigación reciente argumentó en contra de este mecanismo como la fuente del agua observada.
«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», explica Lucas Paganini, un científico planetario de la NASA que dirigió la investigación. «Si bien los científicos aún no han detectado el agua líquida directamente, hemos encontrado la siguiente mejor opción: el agua en forma de vapor».
Una piscina olímpica
El equipo publicó en la revista «Nature Astronomy» la detección de suficiente liberación de agua en Europa (2.360 kilogramos por segundo) para llenar una piscina olímpica en cuestión de minutos. Sin embargo, los científicos también descubrieron que el agua aparece con poca frecuencia, al menos en cantidades lo suficientemente grandes como para detectarla desde la Tierra. «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», dice Paganini.
De hecho, el equipo de Paganini detectó una señal débil pero distinta de vapor de agua solo una vez durante 17 noches de observaciones entre 2016 y 2017. Al observar la luna desde el Observatorio WM Keck en la cima del volcán inactivo Mauna Kea en Hawái, los científicos vieron moléculas de agua en el hemisferio principal de Europa, o el lado de la luna que siempre está orientado en la dirección de la órbita de la luna alrededor de Júpiter. (Europa, como la luna de la Tierra, está gravitacionalmente bloqueada a su planeta anfitrión, por lo que el hemisferio principal siempre mira hacia la dirección de la órbita, mientras que el hemisferio posterior siempre mira hacia la dirección opuesta).
Para el análisis, utilizaron un espectrógrafo en el Observatorio Keck que mide la composición química de las atmósferas planetarias a través de la luz infrarroja que emiten o absorben. Las moléculas como el agua emiten frecuencias específicas de luz infrarroja a medida que interactúan con la radiación solar.
Evidencias crecientes
Antes de la reciente detección de vapor de agua, ha habido muchos hallazgos tentadores en Europa. El primero vino de la nave espacial Galileo de la NASA, que midió perturbaciones en el campo magnético de Júpiter cerca de Europa mientras orbitaba el planeta gigante gaseoso entre 1995 y 2003. Las mediciones sugirieron a los científicos que el fluido conductor de la electricidad, probablemente un océano salado debajo de la capa de hielo de Europa, estaba causando perturbaciones magnéticas. Cuando los investigadores analizaron las perturbaciones magnéticas más de cerca en 2018, encontraron evidencia de posibles plumas.
Mientras tanto, los científicos anunciaron en 2013 que habían utilizado el Telescopio Espacial Hubble de la NASA para detectar los elementos químicos hidrógeno (H) y oxígeno (O), componentes del agua (H 2 O), en configuraciones tipo pluma en la atmósfera de Europa. Y unos años más tarde, otros científicos usaron el Hubble para reunir más evidencia de posibles erupciones de plumas cuando tomaron fotos de proyecciones similares a dedos que aparecieron en silueta cuando la luna pasó frente a Júpiter.
La investigación, junto con otros hallazgos previos de Europa, solo ha medido componentes del agua sobre la superficie. El problema es que detectar vapor de agua en otros mundos es un desafío. Las naves espaciales existentes tienen capacidades limitadas para detectarlo, y los científicos que usan telescopios terrestres para buscar agua en el espacio profundo deben tener en cuenta el efecto distorsionado del agua en la atmósfera de la Tierra. Para minimizar este efecto, el equipo de Paganini utilizó modelos matemáticos y computacionales complejos para simular las condiciones de la atmósfera de la Tierra para que pudieran diferenciar el agua atmosférica de la Tierra de la de Europa en los datos devueltos por el espectrógrafo Keck.
La misión Clipper
Aún así, «tendremos que acercarnos a Europa para ver qué está pasando realmente», sugiere Avi Mandell, científico planetario de Goddard en el equipo de Paganini. Es posible que su deseo se cumpla pronto. La misión Europa Clipper se lanzará a mediados de la década de 2020 para realizar un estudio detallado de la superficie de esta luna, el interior profundo, la atmósfera delgada, el océano sub superficial y los respiraderos activos. La nave intentará fotografiar los penachos y tomar muestras de las moléculas que encuentre en la atmósfera con sus espectrómetros de masas. También buscará un sitio adecuado para que un futuro módulo de aterrizaje pueda recolectar una muestra. Como afirman desde la NASA, estos esfuerzos deberían desbloquear aún más los secretos de Europa y su potencial para la vida.