Evidencias de cantidades notables de vapor de agua en Europa

Europa es una de las 79 lunas del planeta Júpiter y el sexto satélite más grande de todo el sistema solar. Se trata de un cuerpo helado en superficie cuyo tamaño es incluso mayor que el del planeta enano Plutón. Las misiones que han pasado cerca y los telescopios espaciales que la han fotografiado nos han mostrado una superficie lisa y agrietada. Aunque todo apunta a que presenta una orografía de lo más interesante y además, han surgido sorpresas con respecto a la presencia de vapor de agua en Europa.

La temperatura superficial de Europa es extremadamente baja. Viene a ser de unos -170º C y su atmósfera es extremadamente tenue. Sin embargo, los científicos tienen pruebas bastante contundentes de que el satélite alberga un gran océano bajo su corteza helada.

Agua extremadamente fría y líquida

Cabe aclarar que este océano no es líquido porque la temperatura sea superior a 0º C. Para que el agua sea líquida entran en juego dos condiciones: presión y temperatura. Y aunque la torsión de la corteza de hielo debido a la acción gravitatoria de Júpiter aumenta la temperatura, no es suficiente. Sin embargo, la presión a la que esta sometida este agua sí que es la suficiente como para que el agua no se solidifique y se mantenga líquida.

Además, y como ya sabrán muchos de ustedes, el agua líquida es un ingrediente fundamental para el sustento de la vida tal y como la conocemos. Esto unido a las fuentes de energía química en mayor medida, y térmica en menor medida que existen en el interior de Europa, hacen de este satélite un lugar potencial para que la vida haya surgido y se haya podido mantener.

Primeras trazas de vapor de agua en Europa

Hace unos años, Lorenz Roth del Real Instituto de Tecnología KTH en Estocolmo (Suecia) y su equipo detectaron trazas de vapor de agua en la tenue atmósfera de Europa. Se asociaron a columnas que entran en erupción a través del hielo, algo análogo a los géiseres aquí en la Tierra pero éstas eyectadas a más de 100 kilómetros de altura. Los fenómenos observados en estos estudios (Roth, 2014) fueron tomadas como vapores de agua transitorios, e incluso como «manchas» de agua en la atmósfera, pero era un indicio de que en el interior, efectivamente había agua.

Ganímedes y más vapor de agua en Europa

Posteriormente, y gracias al instrumento STIS (Space Telescope Imaging Spectrograph) del Hubble, el mismo Roth y su equipo lograron detectar vapor de agua en Ganímedes (Roth, 2021-1), otro satélite de Júpiter. Luego el propio Roth aplicó esa misma técnica sobre Europa y observó cantidades significativas de vapor de agua en diferentes momentos. Esto hace pensar que el agua en la atmósfera de Europa no es algo transitorio sino algo permanente. Los resultados acaban de ser publicados (Roth, 2021-2).

Para hacer este descubrimiento, Roth profundizó en los conjuntos de datos de archivo del Hubble, seleccionando observaciones ultravioleta de Europa de los años 1999, 2012, 2014 y 2015 mientras el satélite estaba en varias posiciones orbitales. Esto permitió a Roth determinar la abundancia de oxígeno en la atmósfera de Europa, y al interpretar la emisión en diferentes longitudes de onda, pudo inferir la presencia de vapor de agua.

Estos nuevos resultados muestran que hay cantidades similares de vapor de agua presentes en un área significativa lo que sugiere la presencia a largo plazo de una atmósfera de vapor de agua que podríamos considerar estable en un hemisferio de Europa. Sin embargo, en el otro hemisferio no hay indicios de agua.

Esto tan solo es el principio

Los científicos espaciales que trabajan para comprender estas lunas heladas pronto podrán beneficiarse de unas imágenes extremadamente cercanas. La misión JUICE (JUpiter ICy moons Explorer) de la ESA se espera que se lance en 2022 y llegue al sistema de Júpiter en 2031. El satélite también será visitado por la misión Europa Clipper, de la NASA, que también realizará una serie de sobrevuelos a Europa e investigará su habitabilidad, además de seleccionar un lugar de aterrizaje para una futura misión.

Con este nuevo descubrimiento y los conocimientos que adquiriremos con las próximas misiones, mejorará notablemente nuestra comprensión de los entornos potencialmente habitables en el sistema solar. Comprender la formación y evolución tanto de Júpiter y como de sus lunas también ayudará a los científicos a comprender los exoplanetas similares a Júpiter, lo que podría ayudar a los científicos a determinar si la vida podría surgir en sistemas exoplanetarios similares.

Artículos científicos relacionados

Roth, L., et al. Transient Water Vapor at Europa’s South Pole. Science, 343, iss. 6167, pp. 171-174 (2014). DOI: 10.1126/science.1247051 (Ver).

Roth, L., Ivchenko, N., Gladstone, G.R. et al. A sublimated water atmosphere on Ganymede detected from Hubble Space Telescope observations. Nature Astronomy, 5, pp. 1043-1051 (2021-1). DOI: 10.1038/s41550-021-01426-9 (Ver).

Roth, L. (2021-2). A stable H2O atmosphere on Europa’s trailing hemisphere from HST images. Geophysical Research Letters, 48, e2021GL094289. DOI: 10.1029/2021GL094289 (Ver).

Referencias

• Hubble Finds Evidence of Persistent Water Vapour Atmosphere on Europa. ESA Science Release, heic2111 (Ver).
• Hubble Finds Evidence of Persistent Water Vapor in one Hemisphere of Europa. NASA HubbleSite, Release ID: 2021-057 (Ver).
• Hubble Finds First Evidence of Water Vapour at Jupiter’s Moon Ganymede. ESA Science Release, heic2107 (Ver).