Las plumas de Europa podrían provenir de agua en la corteza.

Esta ilustración de la luna helada de Júpiter, Europa, muestra una erupción criovolcánica en la que la salmuera del interior de la capa helada podría estallar en el espacio. Un nuevo modelo que proponga este proceso también puede arrojar luz sobre columnas en otros cuerpos helados. Crédito de la imagen: Justicia Wainwright.

Los científicos han teorizado sobre el origen de las plumas de agua que posiblemente salgan de la luna Europa de Júpiter. La investigación reciente agrega una nueva fuente potencial a la mezcla.

Las plumas de vapor de agua que pueden estar saliendo al espacio desde la luna de Júpiter, Europa, podrían provenir de la propia corteza helada, según una nueva investigación. Un modelo describe un proceso para la salmuera, o agua enriquecida con sal, que se mueve dentro de la capa de la luna y eventualmente forma bolsas de agua, incluso más concentradas en sal, que podrían entrar en erupción.

Los científicos han considerado las posibles plumas en Europa como una forma prometedora de investigar la habitabilidad de la luna helada de Júpiter, especialmente porque ofrecen la oportunidad de ser muestreadas directamente por las naves espaciales que sobrevuelan a través de ellas. Los conocimientos sobre la actividad y la composición de la capa de hielo que cubre el océano interior global de Europa pueden ayudar a determinar si el océano contiene los ingredientes necesarios para sustentar la vida.

Este nuevo trabajo que ofrece un escenario adicional, propone que algunas plumas pueden originarse en bolsas de agua incrustadas en la capa helada en lugar de agua forzada hacia arriba desde el océano que se encuentra debajo. La fuente de las plumas es importante: el agua que se origina en la corteza helada se considera menos hospitalaria para la vida que el océano interior global porque probablemente carece de la energía que es un ingrediente necesario para la vida. En el océano de Europa, esa energía podría provenir de respiraderos hidrotermales en el fondo del mar.

“Comprender de dónde provienen estas columnas de agua es muy importante para saber si los futuros exploradores de Europa podrían tener la oportunidad de detectar realmente vida desde el espacio sin sondear el océano de Europa”, dijo el autor principal Gregor Steinbrügge, investigador postdoctoral en la Escuela de Energía de la Tierra & Ciencias Ambientales de Standford

Utilizando imágenes recopiladas por la nave espacial Galileo de la NASA, los investigadores desarrollaron un modelo para proponer cómo una combinación de congelación y presurización podría conducir a una erupción criovolcánica o una explosión de agua helada. Los resultados, publicados el 10 de noviembre en Geophysical Research Letters, pueden arrojar luz sobre erupciones en otros cuerpos helados del Sistema Solar.

Los investigadores centraron sus análisis en Manannán, un cráter de 29 kilómetros de ancho en Europa que resultó de un impacto con otro objeto celeste hace decenas de millones de años. Razonando que tal colisión habría generado un calor tremendo, modelaron cómo el hielo derretido y la subsiguiente congelación de la bolsa de agua dentro de la capa helada podrían haberla presurizado y causado la erupción del agua.

“El cometa o asteroide que golpeó la capa de hielo fue básicamente un gran experimento que estamos usando para construir una hipótesis”, dijo el coautor Don Blankenship, científico investigador principal del Instituto de Geofísica de la Universidad de Texas (UTIG) e investigador principal del instrumento de radar, REASON (Radar for Europa Assessment and Sounding: Ocean to Near-surface), que volará a bordo de la próxima nave espacial Europa Clipper de la NASA. “Nuestro modelo hace predicciones específicas que podemos probar utilizando datos del radar y otros instrumentos en Europa Clipper”.

El modelo indica que como el agua de Europa se congeló parcialmente en hielo después del impacto, podrían haberse creado bolsas de agua sobrantes en la superficie de la luna. Estas bolsas de agua salada pueden moverse lateralmente a través de la capa de hielo de Europa al derretir regiones adyacentes de hielo y, en consecuencia, volverse aún más saladas en el proceso.

Una fuerza impulsora salada

El modelo propone que cuando una bolsa de salmuera migratoria llegó al centro del cráter Manannán, se atascó y comenzó a congelarse, generando presión que eventualmente resultó en una pluma, estimada en más de 1,6 kilómetros de altura. La erupción de este penacho dejó una marca distintiva: una característica en forma de araña en la superficie de Europa que fue observada por imágenes de Galileo e incorporada en el modelo de los investigadores.

“Aunque las plumas generadas por la migración de las bolsas de salmuera no proporcionarían una visión directa del océano de Europa, nuestros hallazgos sugieren que la capa de hielo de Europa en sí es muy dinámica”, dijo la coautora principal Joana Voigt, asistente de investigación graduada de la Universidad de Arizona, en Tucson.

El tamaño relativamente pequeño de la pluma que se formaría en Manannán indica que los cráteres de impacto probablemente no puedan explicar la fuente de otras plumas más grandes en Europa que se han hipotetizado basándose en datos de Galileo y el Telescopio Espacial Hubble de la NASA, dijeron los investigadores. Pero el proceso modelado para la erupción de Manannán podría ocurrir en otros cuerpos helados, incluso sin un evento de impacto.

“El trabajo es emocionante, porque respalda el creciente cuerpo de investigación que muestra que podría haber múltiples tipos de plumas en Europa”, dijo Robert Pappalardo del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California y científico del proyecto de la misión Europa Clipper. “Comprender las plumas y sus posibles fuentes contribuye en gran medida al objetivo de Europa Clipper de investigar la habitabilidad de Europa”.

Misiones como Europa Clipper ayudan a contribuir al campo de la astrobiología, la investigación interdisciplinaria sobre las variables y condiciones de mundos distantes que podrían albergar la vida tal como la conocemos. Si bien Europa Clipper no es una misión de detección de vida, realizará un reconocimiento detallado de Europa e investigará si la luna helada, con su océano subsuperficial, tiene la capacidad de albergar vida. Comprender la habitabilidad de Europa ayudará a los científicos a comprender mejor cómo se desarrolló la vida en la Tierra y el potencial de encontrar vida más allá de nuestro planeta.