La semana pasada, el martes 20 de septiembre, la NASA anunció que habían hecho algunos hallazgos interesantes sobre la luna helada Europa de Júpiter. Estos se basaron en imágenes tomadas por el telescopio espacial Hubble, cuyos detalles se publicarán la semana siguiente. No es necesario decir que, desde entonces, la comunidad científica y el público en general han estado esperando con aliento.
El día de hoy (26 de septiembre), la NASA puso fin a la espera y anunció los hallazgos del Hubble durante una conferencia en vivo de la NASA. Según el panel de la NASA, que estaba compuesto por miembros del equipo de investigación, esta última misión de observación de Europa reveló evidencia de columnas de agua salina que emanan de la superficie de Europa. De ser cierto, esto significaría que el océano subterráneo de la luna sería más accesible de lo que se pensaba.
Utilizando el instrumento del Espectrógrafo de Imágenes del Telescopio Espacial (STIS) del Hubble, el equipo realizó observaciones de Júpiter y Europa en el espectro ultravioleta en el transcurso de 15 meses. Durante ese tiempo, Europa pasó frente a Júpiter (ocultó el gigante gaseoso) en 10 ocasiones separadas.
Y en tres de estas ocasiones, el equipo vio lo que parecían ser columnas de agua saliendo de la superficie. Se estimó que estas plumas alcanzaban hasta 200 km (125 millas) de la región sur de Europa antes de que (presumiblemente) volviera a la superficie, depositando hielo de agua y material desde el interior.
El propósito de la observación fue examinar la posible atmósfera extendida de Europa (también conocida como exosfera). El método que empleó el equipo fue similar al utilizado para detectar atmósferas alrededor de planetas extrasolares. Como William Sparks, del Space Telescope Science Institute (STScI) en Baltimore (y el líder del equipo), explicó en un comunicado de prensa de la NASA:
“La atmósfera de un planeta extrasolar bloquea parte de la luz de las estrellas que hay detrás. Si hay una atmósfera delgada alrededor de Europa, tiene el potencial de bloquear algo de la luz de Júpiter, y podríamos verlo como una silueta. Y entonces estábamos buscando características de absorción alrededor de la extremidad de Europa mientras transitaba por la cara lisa de Júpiter ”.
Cuando miraron a Europa usando esta misma técnica, notaron que pequeños parches en la superficie eran oscuros, lo que indicaba la absorción de la luz UV. Esto correspondía al trabajo previo realizado por Lorenz Roth (del Southwest Research Institute) y su equipo de investigadores en 2012. En este momento, detectaron evidencia de vapor de agua proveniente de la región del polo sur de Europa.
Como indicaron en un documento que detalla sus resultados, titulado "Vapor de agua transitoria en el Polo Sur de Europa", el equipo de Roth también confió en las observaciones UV realizadas con el telescopio Hubble. Al observar una cantidad estadísticamente coincidente de emisiones de hidrógeno y oxígeno, concluyeron que este era el resultado de la ruptura del vapor de agua expulsado por la radiación de Júpiter (un proceso conocido como radiolisis).
Aunque sus métodos diferían, Sparks y su equipo de investigación también encontraron evidencia de estas plumas de agua aparentes, y en el mismo lugar no menos. Según la información más reciente de STIS, la mayoría de las plumas aparentes se encuentran en la región polar sur de la luna, mientras que otra parece estar ubicada en la región ecuatorial.
"Cuando calculamos de una manera completamente diferente la cantidad de material que se necesitaría para crear estas características de absorción, es bastante similar a lo que encontraron Roth y su equipo", dijo Sparks. “Las estimaciones para la masa son similares, las estimaciones para la altura de las plumas son similares. La latitud de dos de los candidatos a penacho que vemos corresponde a su trabajo anterior ".
Otra conclusión interesante de este estudio y del 2012 es la probabilidad de que estas columnas de agua sean intermitentes. Básicamente, Europa es un mundo bloqueado por mareas, lo que significa que siempre se nos presenta el mismo lado cuando transita por Júpiter. Este occus una vez cada 3,5 días, lo que brinda a los astrónomos y científicos planetarios muchas oportunidades de visualización.
Pero el hecho de que se hayan observado penachos en algunos puntos y no en otros parece indicar que son periódicos. Además, el equipo de Roth intentó detectar una de las plumas observadas por Sparks y sus colegas una semana después de que lo informaron. Sin embargo, no pudieron localizar esta supuesta fuente de agua. Como tal, parecería que las plumas, si existen, son de corta duración.
Estos hallazgos son inmensamente significativos por dos razones. Por un lado, son una prueba más de que existe un océano salino de aguas cálidas debajo de la superficie helada de Europa. Por otro lado, indican que cualquier futura misión a Europa podría acceder a este océano de agua salada con mayor facilidad.
Desde el Galileo La nave espacial realizó un sobrevuelo de la luna joviana, los científicos creen que hay un océano interior debajo de la superficie helada de Europa, uno que tiene entre dos y tres veces más agua que todos los océanos de la Tierra combinados. Sin embargo, las estimaciones del grosor del hielo varían entre 10 y 30 km (6–19 mi) de grosor, con una capa dúctil de "hielo caliente" que aumenta su grosor total hasta 100 km (60 mi).
Saber que el agua llega periódicamente a la superficie a través de fisuras en el hielo significaría que cualquier misión futura (que probablemente incluiría un submarino) no tendría que perforar tan profundo. Y teniendo en cuenta que el océano interior de Europa se considera una de nuestras mejores apuestas para encontrar vida extraterrestre, saber que el océano es accesible es sin duda una noticia emocionante.
Y las noticias ciertamente están causando una gran cantidad de entusiasmo para las personas que actualmente están desarrollando la Misión a Europa propuesta por la NASA, que se lanzará en algún momento en la década de 2020. Como la Dra. Cynthia B. Phillips, científica del personal y líder de comunicaciones científicas para el Proyecto Europa, le dijo a Space Magazine por correo electrónico:
“Este nuevo descubrimiento, que utiliza datos del Telescopio Espacial Hubble, es un punto de datos intrigante que ayuda a respaldar la idea de que actualmente hay columnas activas en Europa. Si bien no es una confirmación absoluta, el nuevo Sparks et al. resultado, en combinación con observaciones previas de Roth et al. (también usando HST pero con una técnica diferente), es consistente con la presencia de plumas intermitentes que expulsan vapor de agua del hemisferio sur de Europa. Sin embargo, tales observaciones son difíciles de realizar desde la Tierra, incluso con el Hubble, y por lo tanto estos resultados no son concluyentes.
“Confirmar la presencia o ausencia de plumas en Europa, así como investigar muchos otros misterios de este mundo oceánico helado, requerirá una nave espacial dedicada en el sistema Júpiter. La NASA actualmente planea enviar una nave espacial de sobrevuelo múltiple a Europa, lo que haría muchos pases cercanos por Europa en la próxima década. El poderoso conjunto de instrumentos científicos de la nave espacial podrá estudiar la superficie y el subsuelo de Europa con detalles sin precedentes, y si existen columnas, podrá observarlas directamente e incluso medir potencialmente su composición. Sin embargo, hasta que la nave espacial Europa esté en su lugar, las observaciones basadas en la Tierra, como los resultados del nuevo Telescopio Espacial Hubble, seguirán siendo nuestra mejor técnica para observar la misteriosa luna de Júpiter ".
Naturalmente, Sparks dejó claro que esta última información no era del todo concluyente. Si bien él cree que los resultados fueron estadísticamente significativos, y que no hubo indicios de artefactos en los datos, también enfatizó que las observaciones realizadas en la longitud de onda UV son difíciles. Por lo tanto, se necesita más evidencia antes de que se pueda decir algo definitivamente.
En el futuro, se espera que la observación futura ayude a confirmar la existencia de penachos de agua y cómo estos podrían haber ayudado a crear el "terreno del caos" de Europa. Misiones futuras, como el telescopio espacial James Webb de la NASA (programado para su lanzamiento en 2018) podrían ayudar a confirmar la actividad de la nube al observar la luna en longitudes de onda infrarrojas.
Como dijo Paul Hertz, director de la División de Astrofísica en la sede de la NASA en Washington:
"Las capacidades únicas del Hubble le permitieron capturar estos penachos, demostrando una vez más la capacidad del Hubble para hacer observaciones para las que nunca fue diseñado. Esta observación abre un mundo de posibilidades, y esperamos con ansias futuras misiones, como el telescopio espacial James Webb, para seguir este emocionante descubrimiento ”.
Otros miembros del equipo incluyen Britney Schmidt, profesora asistente en la Escuela de Ciencias de la Tierra y la Atmósfera del Instituto de Tecnología de Georgia en Atlanta; y Jennifer Wiseman, científica principal del proyecto Hubble en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. Su trabajo será publicado en la edición del 29 de septiembre del Revista Astrofísica.
Y asegúrese de disfrutar este video de la NASA sobre este emocionante hallazgo:
