jueves, 7 de marzo de 2013

Abriendo una ventana al océano de Europa

Gracias a los datos aportados por el telescopio del Observatorio Keck, perteneciente al Instituto Tecnológico de California, los astrofísicos Mike Brown y Kevin Hand han encontrado la evidencia más consistente hasta la fecha, de que el agua salada presente bajo la corteza helada de la luna Europa, se abre paso hasta la superficie del satélite.

Los datos sugieren que hay un intercambio químico entre el agua del océano y la superficie helada, haciendo que el océano sea más rico químicamente. Además esta técnica permite estudiar este océano analizando la superficie de la luna. Este trabajo va a ser publicado en la revista Astronomical Journal.

Estos resultados se han obtenido gracias a un estudio espectroscópico realizado en el Observatorio Keck, que opera con parte de los instrumentos más productivos del planeta.

"Ahora contamos con el mejor espectro obtenido hasta la fecha", dice Brown. "Como hasta ahora no se tenía la resolución necesaria, no se podría analizar el espectro en el grado en el que se ha detallado en este estudio".





El Keck II, un telescopio de diez metros, equipado con óptica adaptativa para ajustar el efecto borroso causado por la atmósfera terrestre, junto a OSIRIS, un espectrógrafo infrarrojo, consiguieron detectar detalles que no logró ni la sonda Galileo cuando fue enviada a estudiar el sistema formado por Júpiter y sus lunas.


"Ahora tenemos pruebas de que el océano de Europa no está aislado, sino que intercambia productos químicos" , comenta Brown, profesor de astronomía planetaria en el Caltech. "Esto significa que también podría haber un intercambio de energía lo que es importante en la posibilidad de encontrar vida en el océano. También significa que estudiando la superficie de Europa, podemos obtener datos sobre su océano interior".

"La superficie de hielo nos proporciona una ventana a ese océano interior con posibilidades de ser habitado", comenta Hand, del JPL.


Desde que la sonda Galileo reveló que la luna Europa estaba cubierta por una capa de hielo, los científicos han debatido sobre la composición de ésta. El espectrómetro que llevaba Galileo no fue capaz de proporcionar unos datos con la precisión adecuada para identificar definitivamente algunos de los materiales presentes en la superficie. Ahora, usando la tecnología actual, podemos obtener estos datos desde nuestro planeta, sin la necesidad de enviar una sonda espacial. Brown y Hand han identificado definitivamente una característica espectroscópica en la superficie de Europa que delata la presencia de una sal de sulfato de magnesio, un mineral llamado epsomita que sólo podría originares en el océano de la luna.


"La única manera de que el magnesio se encuentre en la superficie de la luna, es que provenga de su océano", aforma Brown. "Esto quiere decir que el agua del océano se eleva hacia la superficie".

Los científicos creen que el océano presente en Europa cubre todo el globo y que se encuentra a unos 100 kilómetros de profundidad. La luna presenta un acoplamiento de mareas con respecto a Júpiter, es decir, siempre muestra la misma cara al planeta. El hemisferio de avance tiene un aspecto amarillento, mientras que el hemisferio de cola parece estar salpicado y manchado de un material de color rojo.

Los datos espectroscópicos del lado rojo han suscitado un gran debate durante los últimos 15 años. Se cree que una de las lunas más grande de Júpiter, Io, arroja azufre volcánico fuera de su atmósfera, llegando estos compuestos al hemisferio de cola de Europa, a través del campo magnético generado por Júpiter. La sonda Galileo ya había descubierto que en hemisferio de cola no sólo había presente hielo de agua puro. El debate se centro en el origen del resto de compuestos, es decir, en lo que ha provocado que las firmas espectroscópicas de ese área se desvíen de la firma de hielo de agua pura.
 
 "A partir de los datos espectroscópicos de Galileo, los científicos sabían que en el hemisferio de cola había algo más que agua. Se ha discutido durante años sobre qué podía estar presente en esa zona de la luna: sulfato de sodio, sulfato de hidrógeno, carbonato ácido de sodio...ya que el espectrómetro de la sonda no fue capaz de distinguir entre ellos". Explica Brown.

Brown y Hand pensaron que los espectrómetros terrestres actuales podrían mejorar los datos obtenidos por Galileo a pesar de la distancia que nos separa de Europa. Los espectros obtenidos por el Keck II mostraron una distribución del hielo de agua pura en la luna en relación a otros compuestos. Los resultados mostraron que incluso en el hemisferio de avance de la luna había otras sustancias de hielo diferentes del agua pura, siendo en las latitudes bajas del hemisferio de cola, donde encontraron la mayor concentración de sustancias heladas diferentes al hielo de agua.

Los dos investigadores realizaron diversas simulaciones para averiguar qué compuestos son los que están presentes en la superficie de la luna, dando como resultado positivo el sulfato de magnesio, tal y como habían sospechado algunos científicos desde hacía tiempo. La parte posterior de la luna es bombardeada por el sulfuro procedente de Io, que combinado con el magnesio presente en Europa, genera el sulfuro de magnesio detectado.


Brown y Hand creen que este magnesio procede del cloruro de magnesio. Pero este no es el único elemento detectado en la luna. Hace quince años, Brown mostró que Europa está rodeada por una atmósfera compuesta por átomos de sodio y potasio, presumiblemente procedentes de la superficie. Pero estas sales no son detectables ya que no tienen unas características espectrales claras.

Los científicos combinaron esta información con el hecho de que el océano de Europa sólo puede ser de dos tipos: rico en sulfatos o rico en cloruros. Después de haber descartado un océano rico en sulfato de magnesio ya que éste sólo es predominante en el hemisferio de salida, Browny Hand señalaron que el océano sería rico en cloro, estando el sodio y el potasio presentes en forma de cloruros.

Por lo tanto, comenta Brown, se cree que la composición del océano de Europa es similar a la del océano terrestre.

Hand comenta que desde el punto de vista astrobiológico, Europa es uno de los firmes candidatos en la búsqueda de vida extraterrestre. "Si algo hemos aprendido acerca de la vida en la Tierra, es que donde hay agua líquida, por lo general hay vida.Y, por supuesto, nuestro mar es un océano salado agradable. Quizás el océano salado de Europa pueda ser también un lugar maravilloso para la vida. "




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