El agua salada dentro de la capa helada de la luna Europa de Júpiter podría estar transportando oxígeno a un océano de agua líquida cubierto de hielo, donde potencialmente podría ayudar a mantener la vida extraterrestre, según un equipo de investigadores dirigido por la Universidad de Texas en Austin.
Interpretación de un artista del agua líquida en la superficie de Europa que se acumula
debajo del caótico terreno. CRÉDITO NASA/JPL-Caltech
Esta teoría ya fue propuesta por otros, pero los investigadores la pusieron a prueba al construir la primera simulación computarizada del proceso basada en la física del mundo, con oxígeno moviéndose en el agua salada bajo los «terrenos de caos» de la luna, paisajes formados por grietas, crestas y bloques de hielo que cubren una cuarta parte del mundo helado.
Los resultados muestran que no solo es posible el transporte, sino que la cantidad de oxígeno llevada al océano de Europa podría estar a la par con la cantidad de oxígeno en los océanos de la Tierra en la actualidad.
«Nuestra investigación pone este proceso en el ámbito de lo posible», dijo el investigador principal Marc Hesse, profesor del Departamento de Ciencias Geológicas de la Escuela de Geociencias UT Jackson. «Aporta una solución a lo que se considera uno de los problemas pendientes de habitabilidad del océano subterráneo de Europa».
El estudio fue publicado recientemente en la revista Geophysical Research Letters.
El modelo basado en la física creado por los investigadores muestra que la sal y el oxígeno en la superficie de Europa son transportados por una «onda de porosidad» (forma esférica) a través de la capa de hielo de la luna hasta el océano de agua líquida que se encuentra debajo. El gráfico muestra el tiempo (en miles de años) y la profundidad de la capa de hielo (en kilómetros). El rojo indica niveles más altos de oxígeno. El azul representa niveles más bajos de oxígeno. CRÉDITO Hesse et al
Europa es un lugar privilegiado para buscar vida extraterrestre porque los científicos han detectado signos de oxígeno y agua, junto con sustancias químicas que podrían servir como nutrientes. Sin embargo, la capa de hielo de la luna, que se estima que tiene unos 15 kilómetros de espesor, resulta ser una barrera entre el agua y el oxígeno, que es generado por la luz solar y las partículas cargadas de Júpiter que llegan a la superficie helada.
Si la vida tal como la conocemos existe en el océano, debe haber una forma de que el oxígeno llegue a ella. Según Hesse, el escenario más plausible —basado en la evidencia disponible— es que el oxígeno sea transportado por agua salada o salmuera.
Los científicos creen que los terrenos caóticos se forman por encima de las regiones donde la capa de hielo de Europa se derrite parcialmente para formar salmuera, que puede mezclarse con el oxígeno de la superficie. El modelo de computadora creado por los investigadores mostró lo que le sucede a la salmuera después de la formación del terreno del caos.
El modelo mostró que la salmuera se drenaba de una manera distinta, tomando la forma de una «onda de porosidad» que hace que los poros en el hielo se ensanchen por un tiempo, lo que permite que pase la salmuera antes de volver a sellarse. Hesse compara el proceso con la clásica presión en los dibujos animados de un bulto de agua que corre por una manguera de jardín.
Este modo de transporte parece ser una forma efectiva de llevar oxígeno a través del hielo, con el 86% del oxígeno absorbido en la superficie y montado en la ola hasta el océano. Pero los datos disponibles permiten una amplia gama de niveles de oxígeno entregados al océano de Europa a lo largo de su historia, con estimaciones que varían por un factor de 10.000.
Según el coautor Steven Vance, científico investigador del Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA y supervisor de su Grupo de Interiores Planetarios y Geofísica, la estimación más alta haría que los niveles de oxígeno en el océano de Europa fueran similares a los de los océanos de la Tierra, lo que aumenta esperanza sobre el potencial de ese oxígeno para sustentar la vida en el océano oculto.
«Es tentador pensar en algún tipo de organismo aeróbico que vive justo debajo del hielo», dijo.
Vance dijo que la próxima misión Europa Clipper 2024 de la NASA puede ayudar a mejorar las estimaciones de oxígeno y otros ingredientes para la vida en la luna helada.
Kevin Hand, un científico centrado en la investigación de Europa en el JPL de la NASA que no formó parte del estudio, dijo que el estudio presenta una explicación convincente para el transporte de oxígeno en Europa.
«Sabemos que Europa tiene compuestos útiles como el oxígeno en su superficie, pero ¿llegan al océano de abajo, donde la vida puede usarlos?» él dijo. «En el trabajo de Hesse y sus colaboradores, la respuesta parece ser sí».
La investigación fue financiada por la NASA, la Fundación Nacional de Ciencias y el Fondo de Investigación del Petróleo de la Sociedad Química Estadounidense.
Además de la Escuela Jackson, Hesse también es investigadora en el Centro de Habitabilidad de Sistemas Planetarios de UT y en el Instituto Oden de Ingeniería y Ciencias Computacionales.
NOTA: «Chaos» (caos, caótico) es un término regulado por la Unión Astronómica Internacional usado en astrogeología para denotar áreas planetarias perfectamente delimitadas cuya superficie es sumamente escarpada, quebradiza y agrietada. Las zonas Chaos son muy frecuentes en la superficie marciana y en la luna Europa de Júpiter.
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Fuente: Universidad de Texas en Austin, Downward Oxidant Transport Through Europa’s Ice Shell by Density-Driven Brine Percolation, Geophysical Research Letters – Astrobiology
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