Los científicos han descubierto en los datos recopilados por la estación interplanetaria Galileo hace 20 años, una nueva evidencia de la existencia de géiseres de agua en la luna helada de Júpiter, Europa. El artículo se publicó en la revista Nature y se describió brevemente en un comunicado de prensa en el sitio web de la NASA.
Europa es la más pequeña de las cuatro lunas más grandes de Júpiter, llamadas lunas galileanas. Su radio es 200 kilómetros menos que el radio de la Luna, y su órbita está a unos 670 mil kilómetros del gigante gaseoso. El interés particular por este cuerpo celeste surgió a finales de la década de 1990, cuando se predijo la existencia de un océano bajo el hielo a partir del análisis del campo magnético del satélite realizado por Galileo. Se supone que el océano tiene menos de 25 kilómetros de hielo y su profundidad alcanza los cientos de kilómetros de profundidad. El océano en Europa no se congela debido al calentamiento del interior del satélite, que surge bajo la influencia de las fuerzas de marea de Júpiter. Además, los científicos sugieren la existencia de actividad geotérmica en el fondo del océano, lo que puede ser una condición suficiente para el surgimiento de la vida.
Una de las pruebas de la presencia de un océano en Europa son los géiseres que emiten vapor de agua, que fue registrado por el telescopio Hubble en 2012, 2014 y 2016. Las eyecciones se detectaron sobre la región ecuatorial y el polo sur del satélite, se extendieron hasta 200 kilómetros de altura y tenían un carácter inestable; la mayor actividad se observó cuando el satélite estaba lo más lejos posible de Júpiter. Sin embargo, estos descubrimientos se realizaron al límite de las capacidades del telescopio y a los astrónomos les gustaría obtener evidencia de la existencia de géiseres in situ.
Los astrónomos dirigidos por Xianzhe Jia afirman haber encontrado tal evidencia al analizar los datos recopilados por el magnetómetro y el instrumento PWS (Plasma Wave Spectrometer) en la nave espacial Galileo durante dos sobrevuelos cercanos sobre el sur de Europa ecuatorial en 1997 y 2000 años. Durante estos vuelos, la distancia mínima desde la nave espacial a la superficie helada del satélite fue de casi 200 kilómetros, que actualmente es un mínimo histórico.
norte
Datos del magnetómetro Galileo obtenidos durante un sobrevuelo cercano en diciembre de 1997 sobre Europa y su comparación con modelos.
Datos del instrumento PWS Galileo obtenidos durante un sobrevuelo cercano en diciembre de 1997 sobre Europa, y la dinámica calculada de los cambios en la densidad del plasma.
Durante un vuelo sobre la región ecuatorial de Europa en diciembre de 1997, aproximadamente un minuto antes de pasar el punto más cercano a la superficie del satélite, el magnetómetro registró un cambio en la intensidad del campo magnético en cientos de nanotatidos en 16 segundos. En este momento, el instrumento PWS registró cambios locales en el campo eléctrico y la densidad de electrones del plasma que rodea al aparato. Para probar si tales fenómenos pueden estar asociados con el paso del dispositivo a través de la antorcha de agua (o penacho) del géiser, los astrónomos construyeron un modelo magnetohidrodinámico tridimensional que describe el efecto de la eyección sobre las propiedades del plasma y los campos en las cercanías del satélite. La simulación rastrea el comportamiento de los iones O + (representativo del plasma magnetosférico), O2 + (representativo de los iones que se originan en la superficie de Europa) y plasma de electrones,y tiene en cuenta los procesos de ionización, recarga y recombinación en la atmósfera de Europa, así como los parámetros de emisiones de agua obtenidos durante las observaciones de diferentes telescopios. Se asumió que la forma y estructura de las emisiones en Europa es similar a las emisiones de los géiseres en la luna de Saturno, Encelado.
Ubicación estimada de una liberación de agua de la superficie de Europa registrada durante el sobrevuelo cercano de Galileo en diciembre de 1997.
Video promocional:
Como resultado, resultó que los modelos describen bien los datos de observación y nos permiten limitar el área de la fuente de la pluma, a través de la cual el Galileo voló en diciembre de 1997. En el caso de un sobrevuelo cercano en 2000, los datos de observación sobre los cambios en el campo magnético no pueden interpretarse como el efecto de la eyección de un géiser. Estos hallazgos destacan el valor de recopilar datos a distancias cortas desde o sobre la superficie del satélite. Este desafío enfrenta una nueva generación de misiones al sistema de Júpiter: Europa Clipper, Jupiter Icy Moon Explorer y Joint Europa Mission, que se espera que se lancen a principios de la década de 2020.
Alexander Voytyuk
