¿Qué pruebas indican que hay un océano bajo el hielo de Europa?
Ninguna nave ha perforado el hielo de Europa ni ha fotografiado directamente su océano. La conclusión procede de tres observaciones: una superficie agrietada con pocos cráteres de impacto, un segundo campo magnético cerca de Europa que cambia al compás del campo de Júpiter y una luna que se deforma una y otra vez por la gravedad joviana. La prueba más sólida es la medición magnética, que señala la presencia de un líquido salado capaz de conducir electricidad en el interior.
Europa es una luna de Júpiter algo menor que la Luna terrestre. Su exterior está cubierto de hielo de agua, pero para explicar todas las observaciones hace falta un océano que envuelva el satélite bajo ese hielo. Los científicos estiman que podría tener entre 60 y 150 km de profundidad. No es una medición directa, sino el intervalo obtenido con modelos que deben explicar a la vez el relieve, el campo magnético y el calor interno.
- Unos 3.100 km de diámetro el tamaño de Europa, algo menor que la Luna terrestre
- Unos 3,55 días el tiempo que tarda Europa en completar una órbita alrededor de Júpiter
- Más del doble del agua de los océanos terrestres el agua total de Europa estimada con modelos internos
- 49 sobrevuelos los pasos cercanos a Europa previstos para Europa Clipper
¿Qué revela la superficie de hielo fracturado?
Una superficie que apenas hubiera cambiado durante mucho tiempo debería conservar muchos cráteres producidos por impactos. Sin embargo, en Europa escasean los cráteres grandes. En su lugar, la cruzan fracturas de miles de kilómetros y pares de crestas elevadas. En algunas zonas, enormes bloques de hielo parecen haberse roto, girado y vuelto a congelar.
Estas formas indican que la corteza helada de Europa no se congeló una sola vez para quedar inmóvil. Hielo relativamente cálido o líquido pudo ascender por las fracturas y cubrir o desplazar terrenos anteriores. Las fotografías, no obstante, no permiten saber si ese líquido procedía de bolsas poco profundas o estaba conectado con un océano profundo. El relieve fue una primera pista para sospechar de un océano, no una imagen que lo demuestre por sí sola.
¿Cómo permite un campo magnético encontrar un océano invisible?
En la órbita de Europa, la dirección y la intensidad del campo magnético de Júpiter cambian de forma regular. La sonda Galileo midió cerca de Europa un campo que variaba con el mismo ritmo. Esto indica que en su interior hay un material conductor y que las corrientes que lo atraviesan generan otro campo magnético.
El hielo puro y la roca conducen mal la electricidad, mientras que el agua con sales disueltas la conduce bien. Por eso, el modelo que mejor explica las mediciones incluye un gran océano salado bajo el hielo. El campo que se crea dentro de un cuerpo debido a los cambios de un campo externo se denomina «campo magnético inducido».
Las mediciones magnéticas tampoco dan todas las respuestas. Océanos con distinta profundidad, espesor o concentración de sales pueden producir señales parecidas. Para averiguar el grosor exacto de la corteza de hielo habrá que combinar el radar con las mediciones de gravedad.
El océano de Europa no se descubrió en una fotografía directa del agua. Se convirtió en la explicación más convincente cuando el hielo fracturado y un campo magnético que cambia de manera periódica señalaron el mismo lugar.
¿Cómo puede seguir líquida el agua donde llega tan poca luz solar?
La órbita de Europa no es un círculo perfecto. Los tirones regulares de Ío y Ganímedes la mantienen ligeramente alargada, de modo que Europa se acerca un poco a Júpiter y luego vuelve a alejarse. La atracción joviana cambia con la distancia y estira y relaja repetidamente todo el satélite. La fricción producida al flexionarse el hielo y el interior puede aportar calor suficiente para impedir que el océano se congele por completo.
Si el agua entra en contacto con la roca del fondo, las reacciones entre ambas podrían producir energía química aprovechable por organismos. Sin embargo, nunca se ha observado directamente el fondo del océano de Europa, ni se han encontrado allí fuentes hidrotermales o vida. La posibilidad de que existan agua líquida y energía utilizable justifica estudiar si el entorno podría albergar vida; no demuestra que la haya.
El telescopio espacial Hubble detectó en algunas observaciones señales que podrían corresponder a vapor de agua elevándose sobre Europa, pero otras no confirmaron el mismo fenómeno. Por ello, las posibles plumas no deben presentarse como fuentes que están siempre en erupción.
¿Qué intentará averiguar Europa Clipper?
Europa Clipper partió de la Tierra en octubre de 2024 y modificó su velocidad y dirección durante un paso cercano a Marte en marzo de 2025. Está previsto que vuelva a pasar junto a la Tierra en diciembre de 2026 y llegue a Júpiter en abril de 2030. En vez de orbitar Europa sin interrupción, girará alrededor de Júpiter y hará 49 sobrevuelos cercanos del satélite. Así reducirá el tiempo expuesto a la intensa radiación joviana y podrá medir repetidamente regiones distintas.
Un radar capaz de atravesar el hielo buscará capas y bolsas de agua dentro de la corteza, mientras que un magnetómetro medirá con más precisión la señal magnética del océano. La gravedad calculada siguiendo el movimiento de la nave indicará cuánto se deforma Europa. Cámaras y espectrómetros examinarán conjuntamente el terreno y los materiales superficiales. Comparar si todos los instrumentos apuntan a la misma estructura interna permitirá afinar la profundidad del océano y el grosor del hielo.
Europa Clipper no tiene como objetivo descubrir vida de forma directa. Investigará si existe agua líquida, si puede haber intercambio de materiales entre el agua y la roca y si están presentes los compuestos químicos y la energía que la vida podría utilizar. Es una misión para evaluar si Europa ofrece un entorno capaz de albergar vida.
¿Hasta qué punto es segura la conclusión de que Europa tiene un océano?
Una superficie con pocos cráteres y señales de cambios continuos no basta para confirmar un océano que rodee toda la luna. El campo magnético por sí solo tampoco permite separar la profundidad exacta del océano de su contenido en sales. Aun así, el relieve, el campo inducido y el calentamiento por mareas no se contradicen y pueden explicarse con el mismo modelo de océano. Esa coincidencia constituye una prueba sólida.
Las líneas largas y los bloques de hielo roto de las imágenes de Europa no son simples dibujos de la superficie. Registran el movimiento de la corteza helada, mientras que el campo medido por Galileo indica que debajo hay un líquido conductor. Europa Clipper estudiará ambas pistas en las mismas regiones y permitirá perfilar mejor un océano que todavía conocemos principalmente mediante modelos.
Fuentes
- NASA Science — Europa Facts
- NASA Science — Evidence for an Ocean
- NASA Science — Galileo Magnetic Evidence
- Science — Galileo Magnetometer Measurements
- NASA Science — Europa Clipper
- NASA Science — Europa Clipper Mission Timeline
- NASA — Europa Clipper Mission Science
- NASA Science — Hubble Possible Water Vapor Plumes