La luna de Júpiter, Europa, es un poco más pequeña que la Luna de la Tierra y es uno de los lugares más prometedores para buscar vida extraterrestre.
En medio del sistema joviano, Europa es de particular interés para los científicos debido a la fuerte evidencia de que los nutrientes, el agua y la energía podrían proporcionar un entorno habitable para alguna forma de vida más allá de la Tierra. Además, se cree que Europa está formada por cuatro capas (de la superficie al centro): una capa de hielo, un océano de agua salada, un manto rocoso y un núcleo metálico.
Al igual que la Tierra, el océano de Europa toca el lecho marino rocoso, lo que puede permitir que la química del agua entre rocas sea favorable para la vida. Algunos científicos también creen que el lecho marino puede albergar volcanes, que pueden proporcionar más energía y nutrientes para una biosfera potencial.
Los científicos de ASU Kevin Trinh, Carver Bierson y Joe O’Rourke de la Escuela de Exploración de la Tierra y el Espacio investigaron las consecuencias de la formación de Europa con bajas temperaturas iniciales, utilizando un código de computadora que escribió Trinh. Sus hallazgos han sido publicados recientemente en Avances de la ciencia.
Las rocas hidratadas pueden ser un ingrediente clave
Europa puede tener un origen metamórfico para el océano. Mientras que algunos científicos especularon esto, Trinh y su equipo muestran que si Europa realmente se formó a partir de rocas hidratadas (es decir, las rocas tienen hidrógeno y oxígeno), entonces suficiente parte del interior de Europa debería calentarse lo suficiente como para liberar agua directamente de las rocas hidratadas para formar el océano. y capa de hielo.
«El origen del océano de Europa es importante porque el potencial de la luna para albergar vida depende en última instancia de los ingredientes químicos y las condiciones físicas durante el proceso de formación del océano», dijo Kevin Trinh, asociado graduado de la Escuela de Exploración de la Tierra y el Espacio de ASU.
La formación del núcleo metálico requiere altas temperaturas.
Muchos científicos que estudian esta luna helada asumieron que Europa se formó con un núcleo metálico durante o poco después de la acreción. Este estudio de ASU contradice esa predicción, argumentando en cambio que es posible que Europa no haya comenzado a formar su núcleo metálico hasta miles de millones de años después de la acreción (si es que sucedió).
«Para la mayoría de los mundos del sistema solar, tendemos a pensar que su estructura interna se establece poco después de que terminan de formarse. Este trabajo es muy emocionante porque reformula a Europa como un mundo cuyo interior ha ido evolucionando lentamente durante toda su vida. Esto abre puertas para futuras investigaciones para comprender cómo se pueden observar estos cambios en la Europa que vemos hoy», dijo Carver Bierson, investigador postdoctoral en la Escuela de Exploración de la Tierra y el Espacio de ASU.
La existencia de un núcleo metálico está profundamente ligada al calor interno de Europa, que también puede usarse para impulsar el vulcanismo del fondo marino y contribuir a un entorno habitable del fondo marino. Sin embargo, no está claro si Europa generó suficiente calor para formar dicho núcleo. El código de Trinh calcula cómo se genera y distribuye el calor a lo largo de una luna, que usa las mismas ecuaciones de gobierno que muchos geodinámicos usaron durante décadas. El resultado novedoso del equipo, sin embargo, proviene de desafiar las suposiciones comunes al modelado de Europa: una luna pequeña como Europa podría formarse como una mezcla fría de hielo, roca y metal.
Sin embargo, todos estos procesos requieren un interior caliente. Una luna pequeña como Europa (~1% de la masa de la Tierra) puede no tener suficiente energía para desencadenar o mantener procesos similares a los de la Tierra (formación de núcleos metálicos, vulcanismo del fondo marino y geoquímica de agua de roca en curso), lo que implica que el potencial habitable de Europa es incierto. El momento exacto en el que se formó Europa determina cuánto calor está disponible a partir de la desintegración radiactiva de un isótopo de aluminio de vida corta. El calentamiento de las mareas (de las interacciones gravitatorias con Júpiter y otras lunas) también determina la rapidez con la que el interior de Europa se separa en distintas capas.
El fondo marino de Europa puede ser frío, hidratado y experimentar un vulcanismo del fondo marino limitado (si lo hay)
Este estudio implica que puede haber actividad hidrotermal limitada y vulcanismo en el fondo marino en Europa, lo que puede dificultar la habitabilidad. Sin embargo, las predicciones seguras requieren más datos.
«Europa no es solo una Tierra húmeda y bebé. Es su propio mundo especial, lleno de misterios por desentrañar», dijo Joseph O’Rourke, profesor asistente en la Escuela de Exploración de la Tierra y el Espacio de ASU. En octubre de 2024, la NASA planea lanzar una nave espacial llamada Europa Clipper, que debería llegar a Europa en abril de 2030. Con el trabajo reciente de Trinh, Bierson y O’Rourke, los científicos estarán mejor equipados para interpretar los datos entrantes de Europa Clipper, cuya El objetivo principal es evaluar las condiciones potenciales para albergar vida en la luna helada Europa de Júpiter.
