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Agua líquida y habitabilidad en
Europa y Encélado

Alberto González Fairén

Recientes investigaciones amplían nuestro conocimiento sobre los océanos escondidos bajo cortezas de hielo en Europa y Encélado.
on un telescopio sencillo es fácil observar la superficie de nuestra Luna, y comprobar como su superficie, muy antigua, se muestra cubierta de cráteres de impacto provocados por la incesante lluvia de pequeños meteoroides y asteroides. Europa, una de las lunas de Júpiter, está sometida a una lluvia semejante, pero en este caso sobre su corteza de hielo, que posiblemente esconde un océano global de agua líquida. La posibilidad de que este océano pueda albergar formas vivas ha incrementado el interés científico por Europa durante las últimas décadas.

Pero a medida que se acumulan las pruebas de que Europa puede tener un entorno habitable bajo su superficie helada, aparece con más claridad el gran problema al que nos enfrentamos para la posible identificación de procesos biológicos en él, derivado de la proximidad de Europa a Júpiter: la intensa radiación que emite el gigante gaseoso parece ser capaz de aniquilar cualquier signo de vida que pudiera existir próximo a la superficie del satélite.

Por lo tanto, nuestras naves de exploración tendrán que ser capaces de perforar un mínimo de profundidad bajo la capa de hielo superficial de Europa para llegar hasta las zonas donde la radiación es incapaz de penetrar, porque es ahí donde podríamos identificar restos de vida. La pregunta inmediata es: ¿cuál es esa profundidad mínima?

El pasado mes de julio, un equipo liderado por Emily Costello, de la Universidad de Hawái, publicó un estudio analizando los efectos de los impactos continuados de meteoroides sobre la superficie de Europa. Como Europa no tiene atmósfera (igual que sucede en la Luna), el reiterado impacto de rocas sobre su superficie genera una erosión mecánica prevalente que expone repetidamente las capas subsuperficiales a la superficie. Por lo tanto, estas capas escondidas que estaban parapetadas contra la radiación bajo las capas superiores, quedan expuestas en la superficie de Europa. Y este es un proceso que ocurre sostenido en el tiempo y sobre toda la superficie del satélite, de forma que la parte superior de la corteza de hielo está siendo remezclada continuamente y expuesta a las condiciones de la superficie.

Por supuesto, este proceso es letal para cualquier signo de vida. El equipo de Costello modelizó el proceso de impactos sobre la superficie de Europa, analizando también rocas lunares traídas por el programa Apolo para obtener detalles sobre los eventos de impactos globales.

Por un lado, sus conclusiones son poco optimistas. El modelo sugiere que los procesos de impacto mezclan y exponen a la superficie los primeros 30 cm de la capa de hielo de Europa de forma constante y repetida. Por lo tanto, en esos primeros 30 cm debe ser poco probable que podamos identificar signos de vida, ya que estarían totalmente alterados por la radiación de Júpiter (Figura 1).
La accidentada superficie de Europa
Figura 1: La accidentada superficie de Europa.
(NASA/JPL/ASU) Click para ampliar!
Pero, por otro lado, el mismo proceso de impacto podría exponer a la superficie restos biológicos a los que podríamos acceder más fácilmente con nuestros robots. La posibilidad de identificar cráteres muy recientes en Europa y explorarlos preferentemente en busca de restos biológicos que aún no hayan sido destruidos sigue sobre la mesa.

También Encélado, uno de los satélites de Saturno, parece tener un océano global de agua líquida bajo una corteza de hielo. En el caso de Encélado, el grosor de la corteza de hielo puede ser de hasta 30 km, una profundidad tan grande que sugiere que el océano interior es homogéneo y tranquilo. Pero, en 2010, la nave Cassini identificó la presencia de géiseres emanando agua salada y granos de hielo, mezclados con compuestos orgánicos, desde grietas cerca del polo sur de la luna (Figura 2). Por lo tanto, parece que el agua líquida tiene algún tipo de dinamismo en el interior de Encélado.

En marzo de este año, un grupo capitaneado por Ana Lobo, de Caltech, sugirió que el océano de Encélado debe tener corrientes similares a las de los océanos terrestres. Sus datos muestran que el océano de Encélado sufre un gran enfriamiento en su parte superior, cerca de la corteza helada, y recibe calor desde las capas inferiores, proveniente del núcleo rocoso de la luna. Esta diferencia térmica sería el primer motor de las corrientes oceánicas, al producir un mínimo de mezcla vertical.

Pero, además, el equipo de Lobo identificó diferencias en salinidad que podrían estar contribuyendo a la generación de corrientes en los océanos de Encélado, en este caso provocando heterogeneidad lateral en el agua. El trabajo de Lobo se basó en mediciones de la sonda Cassini que han revelado que la corteza de hielo es más gruesa en el ecuador que en los polos: las zonas ecuatoriales de hielo más grueso han sufrido procesos de congelación más intensos, mientras que las regiones polares de hielo más fino parecen asociadas a eventos de derretimiento del hielo.

Por lo tanto, en las zonas ecuatoriales, el hielo más grueso está indicando que se congela más volumen de agua salada, y ésta libera sus sales, provocando que el agua alrededor sea más densa y se precipite hacia el fondo; el proceso opuesto sucede en las zonas polares, donde la corteza más fina indica que el hielo se funde, generando agua menos salada que se mantiene en la zona superior. Este fenómeno podría estar alimentando una circulación polar-ecuatorial de la misma forma que sucede en los océanos terrestres, que afectaría a la distribución de calor y nutrientes en el océano de Encélado. Como consecuencia, el agua de los géiseres polares que analizó Cassini sería el agua menos salada de Encélado, y los océanos del satélite serían en realidad altamente salinos.
Géiseres en el polo sur de Encélado
Figura 2: Géiseres en el polo sur de Encélado.
(NASA/JPL) Click para ampliar!
 
 
Madrid, España, 05 de Noviembre de 2021.
 
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