La misión Juice, de la Agencia Espacial Europea (ESA), investigará mundos helados en busca de capas de agua subterráneas y su posible habitabilidad
Si ningún contratiempo lo impide, el jueves 13 de abril de 2023 tendrá lugar el lanzamiento de la misión Juice (Jupiter Icy Moons Explorer) desde el Puerto Espacial Europeo de Kourou, en la Guayana Francesa, a bordo de un cohete Ariane 5, por cierto, el último antes de que la ESA lo sustituya por el Ariane 6 de la compañía Arianespace. Equipada con un conjunto único de diez instrumentos científicos de vanguardia —sistema de cámaras ópticas (JANUS), espectrómetro de imágenes visibles e infrarrojas (MAJIS), espectrómetro de imágenes UV (UVS) y sonda radar (RIME), entre otros—, un experimento y un monitor de radiación, la sonda robótica de 1.600 millones de dólares tiene como objetivo explorar Júpiter y sus tres satélites naturales más grandes. Hablamos de Ganímedes, Calisto y Europa, lunas que poseen océanos bajo su superficie y que se erigen en posibles medios favorables para albergar vida.
Sin duda alguna, Juice constituirá una primicia en la exploración del Sistema Solar por varias razones: por un lado, será la primera vez que una sonda gravite en torno a una luna que no sea la nuestra, esto es, Ganímedes, el mayor satélite de Júpiter; y por otra, la nave, en su trayectoria hacia este mundo fascinante y misterioso, efectuará por primera vez una maniobra de asistencia gravitacional Tierra-Luna con el propósito de ahorrar combustible.
Júpiter es un planeta gaseoso alrededor del cual orbitan más de sesenta lunas
Júpiter es el planeta más grande de nuestro sistema solar, el quinto en orden de lejanía al Sol, un mundo que poco o nada se parece a la Tierra. Estamos ante un gigante gaseoso formado principalmente por hidrógeno y helio, que presume de ser el planeta más masivo del vecindario cósmico —su masa equivale a unas 2,48 veces la suma de las masas de todos los demás planetas juntos— y que ostenta el récord de poseer la velocidad de rotación más rápida de los planetas del Sistema Solar: gira en poco menos de diez horas sobre su eje. Y no solo esto, además alrededor de este mundo orbita una familia de más de sesenta lunas, algunas de gran interés para los científicos.
La legendaria Gran Mancha Roja de Júpiter es la protagonista de esta imagen. Aunque este vórtice es lo suficientemente grande como para tragarse la Tierra, en realidad se ha reducido al tamaño más pequeño que ha tenido nunca, según los registros de observación que datan de hace 150 años. La luna helada de Júpiter Ganímedes puede verse en tránsito por el planeta gigante, abajo a la derecha. Ganímedes, ligeramente mayor que Mercurio, es la luna más grande del Sistema Solar. Es un mundo con cráteres y tiene una superficie principalmente de hielo de agua con aparentes flujos glaciares impulsados por el calor interno. Esta imagen fue tomada el 6 de enero de 2023. Júpiter ocupa un lugar destacado en esta imagen. Sobre un fondo negro, el planeta presenta bandas de color naranja parduzco, gris claro, amarillo suave y tonos crema. Óvalos de color blanco y crema puntúan el planeta en todas las latitudes. La luna helada Ganímedes aparece como un orbe gris y moteado que cruza la cara de Júpiter.
Una misión cargada de interrogantes
El viaje de la nave Juice será largo. Fuentes de la ESA aseguran que, si todo evoluciona según lo planeado, llegará a Júpiter en julio de 2031. A cientos de millones de kilómetros de la Tierra, comenzará su odisea de exploración científica.
Durante cuatro años, tratará de responder a algunas de las preguntas que le han planteado los astrónomos: ¿cómo es un planeta gigante gaseoso típico? ¿Cómo se formó y cómo funciona? ¿Cómo varían con el tiempo las temperaturas, los patrones de viento y la química en la alta atmósfera de Júpiter? ¿De qué están hechos sus anillos de polvo y cómo los adquirió? ¿Por qué se está reduciendo la famosa Gran Mancha Roja –un vórtice anticiclónico– de su atmósfera, cuál es su futuro y qué procesos químicos tienen lugar en su interior? ¿Qué nos dicen las auroras de Júpiter sobre la interacción entre la atmósfera y el campo magnético del planeta? ¿Cómo influye el poderoso campo magnético de Júpiter en las condiciones de las lunas heladas? Y hablando de lunas, ¿cómo son estos mundos oceánicos? ¿Cuál ha sido la influencia del complejo entorno de Júpiter en sus satélites, y viceversa? ¿Podría haber —o haber habido alguna vez— vida en el sistema de Júpiter? ¿Qué tiene que decir Ganímedes a este respecto?
Ganímedes tiene una corteza helada de 100 km de espesor
Ganímedes, con un diámetro de 5.268 kilómetros, es el satélite más grande de Júpiter, y podríamos decir que prácticamente es un planeta. «Se trata de la única luna de nuestro sistema solar que posee su propio campo magnético —dice Scott Bolton, investigador principal de Juno, la misión robótica de la NASA que desde 2016 orbita Júpiter para estudiar, entre otras cosas, sus campos gravitatorio y magnético. Y añade—: El chasquido y reconexión de las líneas del campo magnético de Ganímedes con las de Júpiter crean los fuegos artificiales magnetosféricos de su magnetopausia».
La luna joviana se parece a la nuestra por la forma de sus paisajes, con regiones oscuras saturadas de cráteres, causados por el impacto de meteoritos y regiones claras donde se aprecian plegamientos geológicos similares a los de la Tierra cuyo origen se desconoce. La corteza helada de Ganímedes, de más de cien kilómetros de espesor, está rayada por crestas y surcos, una posible evidencia de la actividad tectónica que sufrió en el pasado.
Ganímedes, el mayor satélite de Júpiter, podría esconder un océano salado que se mantiene caliente por el calor interno de la luna.
Un océano interno con más agua que todos los mares de la Tierra juntos
Por otro lado, sus llanuras suaves sugieren que los criovolcanes jovianos, que arrojan hielo, pudieron haber pavimentado grandes superficies de esta luna. Y debajo de la gruesa corteza se esconde, según creen muchos investigadores, un océano salado que se mantiene caliente por el calor interno de la luna —cuenta con un núcleo fundido rico en hiero— y la presión gravitatoria de Júpiter. Se estima que este océano interno podría poseer más agua que todos los océanos de la Tierra juntos. En diciembre de 2034, Juice se verá cara a cara con Ganímedes y, si se cumplen las previsiones, será la primera vez que una nave espacial orbite a una luna que no sea la de la Tierra. Y lo hará a quinientos kilómetros de su superficie.
Entonces, la sonda tendrá la oportunidad de recoger y enviarnos información sobre su corteza y el extenso mar que se esconde bajo ella. Los científicos tendrán la oportunidad de confirmar si se trata de un inmenso océano continuo, como sugieren las observaciones del Hubble o si, por el contrario, estamos ante un sándwich donde se alternan capas de agua líquida y capas de hielo de alta presión, un modelo propuesto por algunos expertos.
Un reciente estudio ha estimado que Europa tiene gran cantidad de agua líquida y que ésta posee una elevada concentración de oxígeno, suficiente para mantener no solo microorganismos, sino formas de vida más comple
El radar determinará cómo de salada es el agua de Ganímedes
El enigma no nos lo podrá resolver el radar de la sonda, que está diseñado para penetrar en la superficie del hielo hasta una profundidad de nueve kilómetros, con una resolución vertical de hasta treinta metros en hielo. Pero los geólogos pueden revelar la estructura del océano mediante, por ejemplo, el estudio minucioso de la manera en que su chapoteo contribuye a las oscilaciones orbitales de la luna. Los que sí podrá hacer el radar es determinar la salinidad del agua, ya que esta es un factor importante para saber la temperatura de congelación; y detectar bolsas de agua subterráneas que pueden estar alimentando a los criovolcanes que, con sus gélidas erupciones, alisan la superficie de Ganímedes.
Por su parte, el espectrómetro de masas olisqueará la tenue atmósfera del satélite, rica en oxígeno y con una presión comparable a la de la atmósfera terrestre a varios centenares de kilómetros de altura, para detectar moléculas que han escapado de la superficie lunar; y el magnetómetro ayudará a medir con precisión el tamaño del núcleo y el volumen del océano interior.
Recreación de la liberación de la sonda Juice en el espacio
Europa, llena de garabatos en su superficie
Ganímedes es la última parada de Juice; de hecho, cuando complete su tarea y se quede sin combustible, se estrellará de forma controlada contra su superficie. Pero antes de visitar la luna gigante y ejecutar su suicidio estelar, Juice explorará Calisto y Europa. Si hubiera vida extraterrestre en nuestro sistema solar, los científicos apuestan a que estaría en las entrañas de esta luna joviana. De ahí que sea un objeto de deseo de las agencias espaciales: la NASA tiene previsto enviar a sus proximidades la sonda Europa Clipper, cuyo fin no es otro que investigar la posibilidad de vida en Europa, aparte de seleccionar un lugar donde pueda posarse un futuro módulo de aterrizaje.
Europa es algo más grande que la Luna y, vista desde lejos, parece una canica llena de garabatos. De cerca, estas marcas se corresponden con largas vetas de hielo que se entrecruzan en una capa de agua congelada de quince kilómetros de espesor y muchas de las cuales están teñidas de un contaminante desconocido de color parduzco.
La superficie de Europa, captada por la cámara JunoCam de la sonda Juno
Géiseres en el espacio
Debajo de esta costra de hielo existe un océano de agua líquida que, en ocasiones, rompe la superficie y lanza columnas de vapor de agua hacia el espacio, penachos y géiseres vaporosos que ha detectado el Hubble. El espectrómetro de masas de la nave Juice podrá tomar muestras de estos vapores y buscar moléculas orgánicas, biomarcadores que delaten la presencia de vida.
La luna joviana Calisto, retratada por la sonda Voyager el 8 de julio de 1979.
Por último, Juice también dedicará un tiempo al estudio de la más distante de las lunas de Júpiter, Calisto. A diferencia de Europa y Ganímedes, esta luna no obtiene mucha energía de los tirones de las mareas de Júpiter, y los datos de la nave espacial Galileo sugieren que nunca se calentó lo suficiente como para separarse en capas distintas, dejando el hielo y la roca revueltos. La erosionada superficie de Calisto —la más antigua del Sistema Solar, muy craterizada e inactiva— rodea una fría, rígida y congelada litosfera de un grosor que puede variar de 80 a 150 kilómetros. El magnetómetro de Galileo encontró indicios de que el tercer satélite más grande del Sistema Solar también podría contener un océano interno de agua a una profundidad superior a los cien kilómetros. ¿Y vida? Juice podría ofrecernos la respuesta.
Artículo publicado por Enrique Coperías
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