Debajo de esta luna podría haber vida y este jueves parte una nave espacial a averiguarlo

Este jueves, la Agencia Espacial Europea tiene previsto lanzar un cohete con una nave espacial con destino a Júpiter. El Explorador de lunas heladas de Júpiter, o JUICE (su sigla en inglés), pasará al menos tres años en las lunas de Júpiter después de su llegada en 2031. En octubre de 2024, la Nasa también planea lanzar una nave espacial robótica llamada Europa Clipper a las lunas jovianas, lo que destaca un mayor interés en estos lugares distantes, pero fascinantes, del sistema solar.

Soy un científico planetario que estudia la estructura y evolución de los planetas sólidos y las lunas del Sistema Solar.

Hay muchas razones por las que mis colegas y yo esperamos obtener los datos que JUICE y Europa Clipper, con suerte, enviarán a la Tierra en la década de 2030. Pero quizás la información más emocionante tenga que ver con el agua. Tres de las lunas de Júpiter, Europa, Ganímedes y Calisto, albergan grandes océanos subterráneos de agua líquida que podrían albergar vida.

Júpiter tiene docenas de lunas. Cuatro de ellos en particular son de interés para los científicos planetarios.

Io, Europa, Ganímedes y Calisto son, como la Luna de la Tierra, mundos complejos esféricos relativamente grandes. Dos misiones anteriores de la Nasa enviaron naves espaciales para orbitar el sistema de Júpiter y recopilaron datos sobre estas lunas. La misión Galileo orbitó Júpiter desde 1995 hasta 2003 y condujo a descubrimientos geológicos en las cuatro lunas grandes. La misión Juno sigue orbitando Júpiter en la actualidad y ha proporcionado a los científicos una visión sin precedentes de la composición, la estructura y el entorno espacial de Júpiter.

Estas misiones y otras observaciones revelaron que Io, el más cercano de los cuatro a su planeta anfitrión, está lleno de actividad geológica , incluidos lagos de lava, erupciones volcánicas y montañas formadas tectónicamente. Pero no alberga grandes cantidades de agua.

Europa, Ganímedes y Calisto, en cambio, tienen paisajes helados. La superficie de Europa es un país de las maravillas congelado con una historia joven pero compleja, que posiblemente incluya análogos helados de tectónica de placas y volcanes. Ganímedes, la luna más grande de todo el sistema solar, es más grande que Mercurio y tiene su propio campo magnético generado internamente a partir de un núcleo de metal líquido . Callisto parece algo inerte en comparación con los demás, pero sirve como una valiosa cápsula del tiempo de un pasado antiguo que ya no es accesible en las superficies juveniles de Europa e Io.

Lo más emocionante de todo: Europa, Ganímedes y Calisto casi con certeza poseen océanos subterráneos de agua líquida.

Europa, Ganímedes y Calisto tienen superficies frías a cientos de grados bajo cero . A estas temperaturas, el hielo se comporta como una roca sólida.

Pero al igual que la Tierra , cuanto más bajo tierra vas en estas lunas, más caliente se vuelve. Baja lo suficiente y finalmente alcanzarás la temperatura en la que el hielo se derrite en agua. Exactamente qué tan abajo ocurre esta transición en cada una de las lunas es un tema de debate que los científicos esperan resolver con JUICE y Europa Clipper. Si bien las profundidades exactas aún son inciertas, los científicos confían en que estos océanos existen.

La mejor evidencia de estos océanos proviene del campo magnético de Júpiter. El agua salada es eléctricamente conductora. Entonces, a medida que estas lunas viajan a través del campo magnético de Júpiter, generan un campo magnético secundario más pequeño que les indica a los investigadores la presencia de un océano subterráneo. Utilizando esta técnica, los científicos planetarios han podido demostrar que las tres lunas contienen océanos subterráneos. Y estos océanos no son pequeños: el océano de Europa por sí solo podría tener más del doble del agua de todos los océanos de la Tierra combinados.

Una siguiente pregunta obvia y tentadora es si estos océanos pueden albergar vida extraterrestre. El agua líquida es una parte importante de lo que hace un mundo habitable, pero está lejos de ser el único requisito para la vida. La vida también necesita energía y ciertos compuestos químicos además del agua para florecer. Debido a que estos océanos están ocultos bajo kilómetros de hielo sólido, la luz del sol y la fotosíntesis están fuera. Pero es posible que otras fuentes puedan proporcionar los ingredientes necesarios.

En Europa, por ejemplo, el océano de agua líquida se superpone a un interior rocoso. Ese lecho marino rocoso podría proporcionar energía y productos químicos a través de volcanes submarinos que podrían hacer habitable el océano de Europa. Pero también es posible que el océano de Europa sea un lugar estéril e inhóspito: los científicos necesitan más datos para responder a estas preguntas.

JUICE y Europa Clipper están configurados para brindar a los científicos información revolucionaria sobre la habitabilidad potencial de las lunas de Júpiter. Si bien ambas misiones recopilarán datos sobre múltiples lunas, JUICE pasará tiempo orbitando y enfocándose en Ganímedes, y Europa Clipper realizará docenas de sobrevuelos cercanos a Europa.

Ambas naves espaciales llevarán un conjunto de instrumentos científicos construidos específicamente para investigar los océanos. El radar a bordo permitirá que JUICE y Europa Clipper exploren las capas exteriores de hielo sólido de las lunas. El radar podría revelar pequeñas bolsas de agua líquida en el hielo o, en el caso de Europa, que tiene una capa exterior de hielo más delgada que Ganímedes y Calisto, con suerte detectar el océano más grande.

Los magnetómetros también estarán en ambas misiones . Estas herramientas darán a los científicos la oportunidad de estudiar con gran detalle los campos magnéticos secundarios producidos por la interacción de los océanos conductores con el campo de Júpiter y, con suerte, darán pistas a los investigadores sobre la salinidad y los volúmenes de los océanos.

Los científicos también observarán pequeñas variaciones en las atracciones gravitatorias de las lunas mediante el seguimiento de movimientos sutiles en las órbitas de ambas naves espaciales, lo que podría ayudar a determinar si el lecho marino de Europa tiene volcanes que proporcionan la energía y la química necesarias para que el océano sustente la vida.

Finalmente, ambas naves llevarán una gran cantidad de cámaras y sensores de luz que proporcionarán imágenes sin precedentes de la geología y composición de las superficies heladas de las lunas.

Tal vez algún día, una nave espacial podrá perforar kilómetros de hielo sólido en Europa, Ganímedes o Calisto y explorar los océanos directamente. Hasta entonces, las observaciones de naves espaciales como JUICE y Europa Clipper son la mejor apuesta de los científicos para aprender sobre estos mundos oceánicos.

Cuando Galileo descubrió estas lunas en 1609, fueron los primeros objetos conocidos en orbitar directamente otro planeta. Su descubrimiento fue el último clavo en el ataúd de la teoría de que la Tierra y la humanidad residen en el centro del universo. Tal vez estos mundos tengan reservada otra sorpresa humillante.

*Mike Sori, Profesor Asistente de Ciencias Planetarias, Universidad de Purdue