Durante mucho tiempo se pensó que Europa, la luna helada de Júpiter, era uno de los mundos más habitables del sistema solar. Ahora, la misión Juno a Júpiter ha muestreado directamente y en detalle por primera vez su atmósfera.

Resultados, Publicado en astronomía de la naturalezaMuestran que la superficie helada de Europa produce menos oxígeno de lo que pensábamos.

Hay muchas razones para estar entusiasmados con la posibilidad de encontrar vida microbiana en Europa. La evidencia de la misión Galileo ha demostrado que la Luna tiene un oceano Debajo de su superficie helada contiene aproximadamente el doble de agua que los océanos de la Tierra.

Los modelos derivados de los datos de Europa también muestran que su fondo oceánico está en contacto con rocas, lo que permite reacciones químicas entre el agua y las rocas. producción de energíaLo que lo convierte en un excelente candidato para la vida.

Al mismo tiempo, las observaciones telescópicas revelan una débil y Atmósfera rica en oxígeno. También parece como si Columnas de agua estallan intermitentemente del océano. Hay alguna evidencia de que existe. Elementos químicos básicos En la superficie, incluidos carbono, hidrógeno, nitrógeno, oxígeno, fósforo y azufre, se utiliza la vida en la Tierra. Algunos de ellos pueden escapar al agua desde la atmósfera y la superficie.

El calentamiento de Europa y sus alrededores se debe en parte a la órbita de la luna alrededor de Júpiter, que produce fuerzas de marea para calentar un ambiente extremadamente frío.

Aunque Europa tiene tres ingredientes esenciales para la vida (agua, los elementos químicos adecuados y una fuente de calor), todavía no sabemos si hubo tiempo suficiente para que la vida evolucionara.

El otro candidato principal en nuestro sistema solar es Marte, el objetivo del rover Rosalind Franklin en 2028. Probablemente comenzó en Marte Al mismo tiempo sucedió en la Tierra, pero es posible que se detuviera más tarde debido al cambio climático.

El tercer candidato es Encélado, la luna de Saturno, donde la misión Cassini-Huygens descubrió columnas de agua de un océano salado bajo la superficie. También en contacto con rocas. En el fondo del océano.

Titan es el segundo más cercano en el cuarto lugar, Con su espesa atmósfera De compuestos orgánicos, incluidos hidrocarburos y tolinas, que se generan en la alta atmósfera. Luego, estos elementos se hacen flotar hasta la superficie para recubrirlos con ingredientes que durarán toda la vida.

Pérdida de oxígeno

La misión de Juno es orgullosa. Las mejores herramientas de partículas cargadas Enviado a Júpiter hasta el momento. Puede medir la energía, la dirección y la composición de partículas cargadas en la superficie. Instrumentos similares en Saturno y Titán Encontré el Thulin (un tipo de materia orgánica) allí.

Pero también midieron partículas que indican atmósferas en las lunas de Saturno, Rea y Dione, así como en Titán y Encelado.

Estas partículas se conocen como Capturar iones. Las atmósferas planetarias están compuestas de partículas neutras, pero la parte superior de la atmósfera se “ioniza” (lo que significa que pierde electrones) con la luz solar y mediante colisiones con otras partículas, formando iones (átomos cargados que han perdido electrones) y electrones libres.

Cuando el plasma, un gas cargado que forma el cuarto estado de la materia después del sólido, el líquido y el gas, fluye a través de la atmósfera con iones recién formados, perturba la atmósfera con campos eléctricos que pueden acelerar los nuevos iones: la primera parte de la captura de iones. proceso.

Estos iones capturados luego giran alrededor del campo magnético del planeta y generalmente se pierden de la atmósfera, mientras que algunos llegan a la superficie y son absorbidos. El proceso de captura llenó de partículas la atmósfera marciana tras la pérdida del campo magnético del Planeta Rojo hace 3.800 millones de años.

Europa también tiene un proceso de recuperación. Las nuevas mediciones muestran signos claros de captura de oxígeno molecular e iones de hidrógeno de la superficie y la atmósfera. Algunos de estos organismos escapan de Europa, mientras que otros chocan con la superficie helada, aumentando la cantidad de oxígeno en la superficie y debajo de ella.

Esto confirma que el oxígeno y el hidrógeno son efectivamente los componentes principales de la atmósfera de Europa, lo que concuerda con observaciones remotas. Sin embargo, las mediciones indican que la cantidad de oxígeno que se produce -y se libera desde la superficie a la atmósfera- es sólo de unos 12 kg por segundo, en el extremo inferior de las estimaciones anteriores de entre 5 kg y 1.100 kg por segundo.

Esto indicaría que la superficie tiene muy poco desgaste. Las mediciones sugieren que esto puede representar sólo 1,5 cm de superficie de Europa por millón de años, que es menos de lo que pensábamos. Por lo tanto, Europa pierde constantemente oxígeno para los procesos de captura, y solo se libera una pequeña cantidad de oxígeno adicional de la superficie para reponerlo y terminar de nuevo en la superficie.

Entonces, ¿qué significa eso para sus posibilidades de albergar vida? Parte del oxígeno atrapado en la superficie puede llegar al océano subterráneo para alimentar la vida allí. Pero según la estimación del estudio sobre la pérdida total de oxígeno, esta debería ser inferior a los 0,3 kg a 300 kg por segundo estimados anteriormente.

Queda por ver si esta tasa registrada el 29 de septiembre de 2022 es la norma. Probablemente no represente el oxígeno total en la Luna. La erupción de la columna, la ubicación orbital y las condiciones aguas arriba pueden hacer que la tasa aumente y disminuya en ciertos momentos, respectivamente.

NASA Misión Europa Clipperque se lanzará a finales de este año, y la misión JOSE, que realizará dos sobrevuelos de Europa en su camino hacia la órbita de Ganímedes, podrán realizar un seguimiento de estas mediciones, proporcionando más información sobre la habitabilidad de Europa.

Andres CoatesProfesor de Física, Director Adjunto (Sistema Solar) del Laboratorio de Ciencias Espaciales Mullard, UCL

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