En Europa, la luna helada de Júpiter, pueden arrojarse poderosas erupciones al espacio, lo que plantea preguntas entre los astrobiólogos esperanzados en la Tierra: ¿qué estallaría de columnas de millas de altura? ¿Podrían contener signos de vida extraterrestre? ¿Y dónde se originarían en Europa?La nueva explicación ahora apunta a una fuente más cercana a la superficie congelada de lo que cabría esperar.
En lugar de originarse en las profundidades de los océanos de Europa, algunas erupciones pueden originarse en bolsas de agua incrustadas en la propia capa de hielo, según nuevas pruebas de investigadores de la Universidad de Stanford, la Universidad de Arizona, la Universidad de Texas y el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA.
Utilizando imágenes recopiladas por la nave espacial Galileo de la NASA, los investigadores desarrollaron un modelo para explicar cómo una combinación de congelación y presurización podría conducir a una erupción criovolcánica o un estallido de agua. Los resultados, publicados el 10 de noviembre en Cartas de investigación geofísica , tiene implicaciones para la habitabilidad del océano subyacente de Europa, y puede explicar las erupciones en otros cuerpos helados del sistema solar.
¿Heraldos de la vida?
Los científicos han especulado que el vasto océano escondido debajo de la corteza helada de Europa podría contener elementos necesarios para sustentar la vida. Pero aparte de enviar un sumergible a la luna para explorar, es difícil saberlo con certeza. Esa es una de las razones por las que las plumas de Europa han acumulado tantointerés: si las erupciones provienen del océano subterráneo, los elementos podrían ser detectados más fácilmente por una nave espacial como la planeada para la próxima misión Europa Clipper de la NASA.
Pero si las plumas se originan en el caparazón helado de la luna, pueden ser menos hospitalarias para la vida, porque es más difícil mantener la energía química para alimentar la vida allí. En este caso, las posibilidades de detectar habitabilidad desde el espacio disminuyen.
"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 la vida desde el espacio sin sondear el océano de Europa", dijo el autor principal Gregor Steinbrügge, investigador postdoctoral en la Escuela de la Tierra de Stanford, Energía y Ciencias Ambientales Stanford Earth.
Los investigadores enfocaron sus análisis en Manannán, un cráter de 29 millas de ancho en Europa que fue creado por un impacto con otro objeto celeste hace algunas decenas de millones de años. Razonamiento de que tal colisión habría generado una enorme cantidad de calor, modelaron cómo el derretimiento y la posterior congelación de una bolsa de agua dentro del caparazón helado podrían haber causado que el agua estallara.
"El cometa o asteroide que chocó contra la capa de hielo fue básicamente un gran experimento que estamos usando para construir hipótesis para probar", dijo el coautor Don Blankenship, científico investigador principal del Instituto de Geofísica de la Universidad de Texas UTIG yinvestigador principal del instrumento Radar for Europa Assessment and Sounding: Ocean to Near-surface REASON que volará en Europa Clipper. "El equipo de ciencias polares y planetarias de UTIG está actualmente dedicado a evaluar la capacidad de este instrumento para probar aquelloshipótesis. "
El modelo indica que a medida que el agua de Europa se transformó en hielo durante las últimas etapas del impacto, podrían crearse bolsas de agua con mayor salinidad en la superficie de la luna. Además, estas bolsas de agua salada pueden migrar hacia los lados a través de la capa de hielo de Europa al derretirse adyacentesregiones de hielo menos salobre y, en consecuencia, se vuelven aún más saladas en el proceso.
"Desarrollamos una forma en que una bolsa de agua puede moverse lateralmente, y eso es muy importante", dijo Steinbrügge. "Puede moverse a lo largo de gradientes térmicos, de frío a cálido, y no solo en la dirección descendente arrastrada por la gravedad."
un conductor salado
El modelo predice que cuando una bolsa de salmuera migratoria llegó al centro del cráter Manannán, se atascó y comenzó a congelarse, generando presión que finalmente resultó en una columna, estimada en más de una milla de altura. La erupción de esta columna dejó unmarca 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 columnas 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, Tucson.
El tamaño relativamente pequeño de la columna que se formaría en Manannán indica que los cráteres de impacto probablemente no pueden explicar la fuente de otras columnas más grandes en Europa que se han hipotetizado con base en datos de Hubble y Galileo, dicen los investigadores. Pero el procesomodelado para la erupción de Manannán podría ocurrir en otros cuerpos helados, incluso sin un evento de impacto.
"La migración de bolsas de salmuera no se aplica únicamente a los cráteres de Europan", dijo Voigt. En cambio, el mecanismo podría proporcionar explicaciones sobre otros cuerpos helados donde existen gradientes térmicos ".
El estudio también proporciona estimaciones de cuán salados pueden ser la superficie y el océano congelados de Europa, lo que a su vez podría afectar la transparencia de su capa de hielo a las ondas de radar. Los cálculos, basados en imágenes de Galileo de 1995 a 1997, muestran que el océano de Europaserá aproximadamente una quinta parte de la sal como el océano de la Tierra, un factor que mejorará la capacidad de la sonda de radar de la misión Europa Clipper para recopilar datos de su interior.
Los hallazgos pueden ser desalentadores para los astrobiólogos que esperan que las columnas en erupción de Europa puedan contener pistas sobre la capacidad del océano interno para sustentar la vida, dada la implicación de que las columnas no tienen que conectarse con el océano de Europa. Sin embargo, el nuevo modelo ofrece información para desenredar el complejo de Europa.características de la superficie, que están sujetas a procesos hidrológicos, la atracción de la gravedad de Júpiter y las fuerzas tectónicas ocultas dentro de la luna helada.
"Esto hace que el subsuelo poco profundo, la capa de hielo en sí misma, sea un lugar mucho más emocionante para pensar", dijo el coautor Dustin Schroeder, profesor asistente de geofísica en Stanford. "Abre una forma completamente nueva depensando en lo que sucede con el agua cerca de la superficie ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Stanford . Original escrito por Danielle Torrent Tucker. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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