21/09/2023
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Europa, la luna de Júpiter, es uno de los pocos planetas de nuestro sistema solar que podría albergar condiciones adecuadas para la vida. Investigaciones anteriores han demostrado que debajo de su corteza de agua helada se encuentra un océano salado de agua líquida con un fondo marino rocoso. Sin embargo, los científicos planetarios no han confirmado si este océano contiene las sustancias químicas necesarias para la vida, especialmente carbono.
Mapa de la superficie de Europa.
Los astrónomos, utilizando datos del telescopio espacial James Webb de NASA/ESA/CSA, han identificado dióxido de carbono en una región específica de la superficie helada de Europa. El análisis indica que este carbono probablemente se originó en el océano subterráneo y no fue transportado por meteoritos u otras fuentes externas. Además, fueron depositados en una escala de tiempo geológica reciente. Este descubrimiento tiene importantes implicaciones para la posibilidad de que exista habitabilidad en las cercanías de Europa.
«En la Tierra, la vida ama la diversidad química, y cuanta más diversidad, mejor. Somos vida dependiente del carbono. Comprender la química del océano de Europa nos ayudará «Necesitamos determinar si es hostil a la vida tal como la conocemos, o si es un buen lugar para vivir», según dos artículos independientes que describen los hallazgos.
«Ahora creemos que tenemos evidencia observacional de que el carbono que vemos en la superficie de Europa proviene del océano. Esto no es trivial. El carbono es un elemento biológicamente esencial», añadió Samantha Trumbo de la Universidad de Cornell en Ithaca, Nueva York, autora principal del estudio. Segundo artículo que analiza estos datos.
Conexión de la superficie del océano
Webb descubrió que el dióxido de carbono es más abundante en la superficie de Europa en un área llamada Tara Reggio, una región geológicamente joven con terreno generalmente repavimentado, conocida como el «Terrano del Caos». La superficie del hielo se ha roto y es probable que haya un intercambio de material entre el océano subterráneo y la superficie helada.
«Observaciones anteriores realizadas por el Telescopio Espacial Hubble muestran evidencia de la presencia de sal de origen oceánico en Tara Reggio», explicó Trumbo. «Ahora vemos que el dióxido de carbono también está muy concentrado allí. Creemos que esto significa que el origen del carbono probablemente esté en el océano interior».
«Los científicos están debatiendo qué tan conectado está el océano de Europa con su superficie. «Creo que esta pregunta fue un gran impulso para la exploración de Europa», dijo Villanueva. «Esto sugiere que podemos aprender algunas cosas fundamentales sobre la composición del océano incluso antes de perforar. a través del hielo para obtener la imagen completa «.
Ambos equipos identificaron dióxido de carbono utilizando datos de la Unidad de Campo Integrada del Espectrómetro de Infrarrojo Cercano Webb (NIRSpec). Este modo de instrumento proporciona espectros con una resolución de 320 x 320 km en un campo de visión de 3.128 km de diámetro en la superficie de Europa, lo que permite a los astrónomos determinar dónde están presentes ciertas sustancias químicas.
El dióxido de carbono es inestable en la superficie de Europa. Por lo tanto, los científicos dicen que probablemente fue suministrado en una escala de tiempo geológico reciente, una conclusión reforzada por su concentración en un área con topografía reciente.
«Estas observaciones tomaron sólo unos minutos de tiempo de observatorio», dijo Heidi Hamill de la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía, una científica interdisciplinaria que dirige las observaciones de Webb del primer ciclo garantizado del sistema solar. «Incluso en este corto período de tiempo, hemos podido hacer ciencia realmente importante. Este trabajo ofrece una primera visión de toda la asombrosa ciencia del sistema solar que podremos hacer con Webb.
Encuentra una columna
El equipo de Villanueva también buscó evidencia de una columna de vapor de agua surgiendo de la superficie de Europa. Los investigadores que utilizan el Telescopio Espacial Hubble de la NASA y la Agencia Espacial Europea informaron sobre descubrimientos iniciales de columnas en 2013, 2016 y 2017. Sin embargo, ha sido difícil encontrar pruebas concluyentes.
Los nuevos datos de Webb no muestran evidencia de actividad de la columna, lo que permitió al equipo de Villanueva establecer un límite superior estricto en la velocidad a la que el material podría potencialmente ser expulsado. Sin embargo, el equipo enfatizó que su falta de detección no descarta la presencia de una columna.
«Siempre existe la posibilidad de que estas columnas sean variables y que sólo se puedan ver en ciertos momentos. Todo lo que podemos decir con 100% de confianza es que no detectamos una columna en Europa cuando hicimos estas observaciones con Webb», dijo Hamill. dicho.
Estos hallazgos pueden ayudar a informar la misión Europa Clipper de la NASA, así como el Explorador de lunas heladas de Júpiter de la ESA, que se lanzó el 14 de abril de 2023. Gus realizará observaciones detalladas del gigante gaseoso. planeta y sus tres grandes lunas oceánicas (Ganimedes, Calisto y Europa) con un conjunto de instrumentos de teledetección, geofísicos e in situ. La misión caracterizará estas lunas como cuerpos planetarios y hábitats potenciales, explorará en profundidad el complejo entorno de Júpiter y estudiará el sistema más amplio de Júpiter como arquetipo de los gigantes gaseosos en todo el universo.
«Este es un excelente primer resultado de lo que Webb aportará al estudio de las lunas de Júpiter», dijo el coautor Guillaume Cruz-Merme, ex miembro de la Universidad Paris-Saclay y actualmente investigador de la ESA en el Centro Europeo de Astronomía Espacial de la agencia. «Espero ver qué más podemos aprender sobre las propiedades de su superficie a partir de estas y futuras observaciones».
«Los resultados refuerzan la importancia de la misión de los zumos», continúa Guillaume. «Utilizando su instrumento MAJIS, JOSE permitirá observar la misma superficie en el mismo rango de longitud de onda pero con una resolución espacial mucho mayor y durante un período de tiempo más largo, lo que limitará aún más el estado de habitabilidad de Europa».
Los dos artículos relacionados con esta investigación se publicarán en la revista Science el 21 de septiembre de 2023.
más información
Webb es el telescopio más grande y potente jamás lanzado al espacio. En virtud de un acuerdo de cooperación internacional, la ESA proporcionó el servicio de lanzamiento del telescopio utilizando el vehículo de lanzamiento Ariane 5. En colaboración con sus socios, la ESA fue responsable del desarrollo y la calificación de las modificaciones del Ariane 5 para la misión Webb y de la compra del servicio de lanzamiento por parte de Arianespace. La ESA también proporcionó el espectrógrafo NIRSpec y el 50% del instrumento de infrarrojo medio MIRI, que fueron diseñados y construidos por un grupo de institutos europeos financiados con fondos nacionales (el Consorcio Europeo MIRI) en asociación con el JPL y la Universidad de Arizona.
WEB es una asociación internacional entre la NASA, la Agencia Espacial Europea y la Agencia Espacial Canadiense (CSA).
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