Astrónomos encuentran carbono en la luna Europa

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El hallazgo refuerza la teoría de que podría haber alguna forma de vida en el océano de agua líquida que fluye bajo la superficie helada de esta luna de Júpiter.

La NASA informa de que un equipo de astrónomos, con la ayuda del telescopio espacial James Webb, ha detectado una fuente de carbono en la superficie de Europa, la luna de Júpiter que fue descubierta por Galileo Galilei el 7 de enero de 1610.

Europa, ligeramente más pequeña que la Luna, es uno de los pocos mundos de nuestro sistema solar que potencialmente podrían albergar condiciones adecuadas para la vida.

Investigaciones anteriores han demostrado que debajo de su corteza de agua congelada, de varios kilómetros de espesor, se encuentra un océano de agua salada en estado líquido, que reposa sobre un fondo marino rocoso. A finales de los años noventa, la sonda Galileo ya puso a los astrónomos sobre esta pista. La misión espacial también reveló la presencia en la superficie lunar de cristales de sulfato de magnesio, que en la Tierra se encuentran en los lagos secos. Y en diciembre de 2013 el telescopio Hubble detectó fumarolas de vapor de agua que salían disparadas desde la superficie de Europa, lo que vino a confirmar que podría existir un mar oculto en esta luna fría y lisa.

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Este gráfico muestra un mapa de la superficie de Europa realizado con el instrumento NIRCam (Cámara de Infrarrojo Cercano) del telescopio espacial James Webb de la NASA.
Crédito: NASA, ESA, CSA.

Sin embargo, los científicos planetarios no habían podido confirmar si ese océano contenía las sustancias químicas necesarias para la vida, en particular carbono, el elemento en el que está fundamentada la vida tal y como la conocemos.

El carbono ha sido detectado en una región conocida como Tara Regio

Ahora los astrónomos, utilizando datos del James Webb, han identificado dióxido de carbono (CO2) en una región específica de la superficie helada de Europa, en concreto en un área de 1.800 kilómetros cuadrados llamada Tara Regio, donde también se halló sal, la misma que usamos para condimentar nuestros guisos. Hay que decir que estudios anteriores ya habían detectado en la superficie del satélite dióxido de carbono sólido, en forma de hielo seco. Sin embargo, su origen es un enigma sin resolver.

En efecto, no se sabe a ciencia cierta si este gas de efecto invernadero, compuesto de carbono y oxígeno, se originó en el océano subterráneo, si llegó a la superficie lunar procedente de meteoritos o si, por el contrario, se generó en la superficie lunar a través de interacciones con la magnetosfera de Júpiter, la cavidad creada en el viento solar por el campo magnético joviano y que se extiende siete millones de kilómetros en dirección del Sol.

El carbono podría proceder del vasto océano que corre por debajo de la superficie de Europa

Los nuevos análisis apuntan a que el carbono detectado en Europa probablemente viene de su océano interior, y que no fue transportado por meteoritos u otros agentes externos. Además, los expertos creen que se depositado en una escala de tiempo geológicamente reciente. Por tanto, este descubrimiento tiene implicaciones importantes para la posible habitabilidad del océano salado de Europa.

“En la Tierra, a la vida le gusta la diversidad química: cuanta más diversidad haya, mejor. Somos vida basada en el carbono. Comprender la química del océano de Europa nos ayudará a determinar si es hostil a la vida tal como la conocemos o si podría ser un buen lugar para la vida», dice Gerónimo Villanueva, del Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA, en Greenbelt (Maryland, Estados Unidos), y autor principal de uno de los dos estudios publicados en la revista Science donde se describe el interesante hallazgo.

“Ahora creemos que tenemos la evidencia observacional de que el carbono que vemos en la superficie de Europa proviene de su océano. Esto no es algo trivial. El carbono es un elemento biológicamente esencial”, añade Samantha Trumbo, de la Universidad de Cornell, en Nueva York (Estados Unidos). Trumbo es la autora principal del segundo artículo que analiza los datos enviados por el James Webb.

Imagen de Europa enviada por el James Webb, que ha identificado dióxido de carbono su superficie helada.Crédito: NASA, ESA, CSA.

Europa podría tener dos veces más agua en estado líquido que la que hay en todos los océanos de la Tierra.

Si hay vida extraterrestre en el Sistema Solar, los científicos apuestan a que está en Europa. De hecho, los investigadores de la NASA creen cada vez con más fuerza que alguna suerte de microorganismos podría sobrevivir en el agua líquida de su océano, que se extendería hasta una profundidad de entre 80 y 170 kilómetros en el interior del satélite, lo cual significa que Europa podría tener dos veces más agua en estado líquido que la que hay en todos los océanos de la Tierra.

Para investigar más a fondo si esta luna de Júpiter reúne las condiciones adecuadas para la vida, la NASA tiene programado lanzar en octubre de 2024 su nave espacial interplanetaria Europa Clipper, que realizará docenas de sobrevuelos próximos a Europa con el fin de recopilar datos precisos sobre la atmósfera, la superficie y el interior de la luna.

Pero esta es una aventura científica aún por contar. De momento, los científicos cuentan con la valiosa información que les ha hecho llegar el James Webb. Así, han podido saber que el dióxido de carbono que hay en la superficie de Europa es más abundante en una región, la citada Tara Regio. Se trata de un área, desde el punto de vista geológico, joven, con un suelo en gran parte repavimentado que se conoce como terreno del caos. Aquí, la superficie helada se ha fracturado, y quizá, a causa de esto, ha habido, a través de las grietas, un intercambio de material entre el océano subterráneo y la superficie de agua congelada tan dura como la piedra.

Sal de mesa en Europa

«Observaciones anteriores realizadas por el telescopio espacial Hubble muestran evidencia de sal procedente del océano en Tara Regio», explica Trumbo. –Y añade: “Ahora estamos viendo que el dióxido de carbono también está muy concentrado en esa zona. Creemos que todo esto nos está insinuando que el carbono tal vez tenga su origen último en el océano interno”.

En palabras de Villanueva, “los científicos están debatiendo hasta qué punto el océano de Europa se halla conectado con su superficie. “Creo que esa pregunta ha sido un gran impulsor de la exploración de Europa. Esto sugiere que podemos aprender algunas cosas básicas sobre la composición del océano europeo, incluso antes de perforar el hielo para obtener una imagen completa de lo que allí está ocurriendo», comenta Villanueva en la nota de prensa facilitada por la NASA.

Capaz de detectar una cerilla encendida en la superficie de la Luna

Los equipos de Trumbo y Villanueva identificaron el dióxido de carbono en Europa utilizando los datos recabados por el NIRSpec (Near Infrared Spectrograph), un sofisticado prodigio tecnológico del James Webb tan preciso que podría detectar ¡la firma infrarroja de una cerilla encendida en la superficie de la Luna!

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Esta recreación artística de Europa muestra una supuesta erupción criovolcánica, en la que agua salada del interior de la capa helada explota hacia el espacio. Crédito: Justice Blaine Wainwright

El equipo de Villanueva, por su parte, también buscó evidencias científicas de los supuestos «chorros de vapor de agua» que la luna helada de Júpiter escupe hacia el espacio. Los investigadores informaron por primera vez de este fenómeno en 2013, cuando los datos enviados por el Hubble sugerían la existencia de unas plumas o fumarolas de vapor de agua, como geiseres de 200 metros de altura, que, de vez en cuando, brotaban en su polo sur del planeta. En los años siguientes, concretamente en 2016 y 2017, el Hubble volvió a insinuar que dichas columnas vaporosas podrían existir realmente.

Sin embargo, ha sido difícil encontrar pruebas definitivas, y los nuevos datos recabados por el James Webb no ayudan a resolver el enigma. El reluciente telescopio espacial no ha podido aportar evidencias de la presencia de gigantes géiseres de vapor de agua en la superficie de Europa, pero, como apunta Villanueva, esto no significa que no los haya.

“Siempre existe la posibilidad de que estas columnas sean cambiantes, y que solo se puedan ver en determinados momentos. Todo lo que podemos decir con un cien por cien de seguridad es que no detectamos ni un solo chorro de vapor de agua en Europa durante el tiempo que duraron nuestras observaciones con el James Webb”, concluye Hammel.

La existencia de vida en Europa sigue siendo un misterio. Es posible que en futuras observaciones del James Webb los científicos encuentren nuevas evidencias que apunten a la habitabilidad del océano oculto de la luna joviana. De lo que no hay duda es de que la sonda Europa Clipper nos ofrecerá una oportunidad de oro para saber si esta luna helada alberga las condiciones adecuadas para la vida extraterrestre.

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