Los científicos de la misión Juno de la NASA a Júpiter han calculado que la tasa de producción de oxígeno en la luna joviana Europa es sustancialmente menor que la mayoría de los estudios anteriores. Publicados el 4 de marzo en Nature Astronomy, los hallazgos se derivaron midiendo la desgasificación de hidrógeno de la superficie helada de la luna helada utilizando datos recopilados por el instrumento Jovian Auroral Distributions Experiment (JADE) de la nave espacial.
Los autores del artículo estiman que la cantidad de oxígeno producido es de alrededor de 26 libras por segundo (12 kilogramos por segundo). Las estimaciones anteriores van desde unas pocas libras hasta más de 2.000 libras por segundo (más de 1.000 kilogramos por segundo). Los científicos creen que parte del oxígeno producido de esta manera podría llegar al océano subterráneo de la luna como una posible fuente de energía metabólica.
Con un diámetro ecuatorial de 3.100 kilómetros (1.940 millas), Europa es la cuarta más grande de las 95 lunas conocidas de Júpiter y el más pequeño de los cuatro satélites galileanos. Los científicos creen que un vasto océano interno de agua salada se esconde debajo de su corteza helada, y sienten curiosidad por la posibilidad de que existan condiciones que sustenten la vida debajo de la superficie.
No es solo el agua lo que llama la atención de los astrobiólogos: la ubicación de la luna joviana también juega un papel importante en las posibilidades biológicas. La órbita de Europa lo sitúa justo en el centro de los cinturones de radiación del gigante gaseoso. Las partículas cargadas, o ionizadas, de Júpiter bombardean la superficie helada, dividiendo las moléculas de agua en dos para generar oxígeno que podría llegar al océano de la luna.
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"Europa es como una bola de hielo que pierde lentamente su agua en una corriente que fluye. Excepto que, en este caso, la corriente es un fluido de partículas ionizadas arrastrado alrededor de Júpiter por su extraordinario campo magnético", dijo el científico de JADE Jamey Szalay de la Universidad de Princeton en Nueva Jersey. "Cuando estas partículas ionizadas impactan en Europa, rompen el hielo de agua molécula por molécula en la superficie para producir hidrógeno y oxígeno. En cierto modo, toda la capa de hielo está siendo erosionada continuamente por las olas de partículas cargadas que llegan a ella".
Capturando el bombardeo
Mientras Juno volaba a 220 millas (354 kilómetros) de Europa a las 2:36 p.m. PDT del 29 de septiembre de 2022, JADE identificó y midió los iones de hidrógeno y oxígeno que habían sido creados por las partículas cargadas de bombardeo y luego "recogidos" por el campo magnético de Júpiter a medida que pasaba por la luna.
"Cuando la misión Galileo de la NASA sobrevoló Europa, nos abrió los ojos a la compleja y dinámica interacción que Europa tiene con su entorno. Juno trajo una nueva capacidad para medir directamente la composición de las partículas cargadas que se desprenden de la atmósfera de Europa, y no podíamos esperar para echar un vistazo más detrás de la cortina de este emocionante mundo acuático", dijo Szalay. "Pero de lo que no nos dimos cuenta es de que las observaciones de Juno nos darían una restricción tan estricta sobre la cantidad de oxígeno producido en la superficie helada de Europa".
Juno lleva 11 instrumentos científicos de última generación diseñados para estudiar el sistema joviano, incluidos nueve sensores de partículas cargadas y ondas electromagnéticas para estudiar la magnetosfera de Júpiter.
"Nuestra capacidad de volar cerca de los satélites galileanos durante nuestra misión extendida nos permitió comenzar a abordar una amplia gama de ciencia, incluidas algunas oportunidades únicas para contribuir a la investigación de la habitabilidad de Europa", dijo Scott Bolton, investigador principal de Juno del Instituto de Investigación del Suroeste en San Antonio. "Y aún no hemos terminado. Más sobrevuelos lunares y la primera exploración del anillo cercano de Júpiter y la atmósfera polar aún están por venir".
La producción de oxígeno es una de las muchas facetas que investigará la misión Europa Clipper de la NASA cuando llegue a Júpiter en 2030. La misión cuenta con una sofisticada carga útil de nueve instrumentos científicos para determinar si Europa tiene condiciones que podrían ser adecuadas para la vida.
Ahora Bolton y el resto del equipo de la misión Juno están poniendo su mirada en otro mundo joviano, la luna Io, adornada con un volcán. El 9 de abril, la nave espacial se acercará a unas 10.250 millas (16.500 kilómetros) de su superficie. Los datos que recopile Juno se sumarán a los hallazgos de sobrevuelos anteriores de Io, incluidos dos acercamientos extremadamente cercanos de aproximadamente 932 millas (1.500 kilómetros) el 30 de diciembre de 2023 y el 3 de febrero de 2024.
Más sobre la misión
El Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, una división de Caltech en Pasadena, California, administra la misión Juno para el investigador principal, Scott Bolton, del Instituto de Investigación del Suroeste en San Antonio. Juno es parte del Programa Nuevas Fronteras de la NASA, que se administra en el Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA en Huntsville, Alabama, para la Dirección de Misiones Científicas de la agencia en Washington. La Agencia Espacial Italiana (ASI) financió el Jovian InfraRed Auroral Mapper. Lockheed Martin Space en Denver construyó y opera la nave espacial.
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