Ilustración conceptual del proceso de subducción que muestra una porción de la capa de hielo moviéndose hacia el interior de la capa más cálida. Crédito: Noah Kroese, I.NK.
Científicos han encontrado evidencia de tectónica de placas en la luna Europa de Júpiter. Esta es la primera señal de este tipo de actividad geológica capaz de cambiar la apariencia de la superficie en un mundo diferente de la Tierra.
Los investigadores tienen clara evidencia visual de la expansión de la corteza de hielo de Europa. Sin embargo, no podían encontrar áreas donde la corteza vieja fuera destruida para hacer espacio a la nueva. Al examinar las imágenes de Europa tomadas por el orbitador Galileo de la NASA a principios de la década de 2000, los geólogos planetarios Simon Kattenhorn, de la Universidad de Idaho, Moscow, y Louise Prockter, del Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins en Laurel, Maryland, descubrieron algunos rasgos geológicos poco usuales.
“Hemos estado desconcertados durante años en cuanto a cómo se podría formar este terreno nuevo, pero no podíamos averiguar cómo era acomodado”, dijo Prockter. “Finalmente creemos que hemos encontrado la respuesta”.
La tectónica de placas es una teoría científica que señala que la capa externa de la Tierra está compuesta por placas o bloques que se mueven, lo que explica por qué se forman las montañas y volcanes y por qué ocurren sismos.
La superficie de Europa –una de las cuatro lunas más grandes de Júpiter y ligeramente más pequeña que la luna de la Tierra- está plagada de grietas y crestas. Se sabe que los bloques de la superficie se han movido de la misma manera en que los bloques de la capa externa de la Tierra a ambos lados de la falla de San Andrés se mueven en California. Muchas partes de la superficie de Europa muestran evidencia de extensión, donde amplias bandas de kilómetros de ancho se formaron a medida que la superficie se separó y el material de hielo fresco de la capa subyacente se movió hacia el espacio recién creado; un proceso similar a la expansión del fondo marino en nuestro planeta.
En la Tierra, conforme el material superficial nuevo se forma en las dorsales oceánicas, el material viejo es destruido en las zonas de subducción, que son regiones donde convergen dos placas tectónicas y se superponen a medida que una es forzada bajo la otra. No obstante, a pesar del grado evidente de extensión en la superficie de Europa, los investigadores no habían sido capaces de determinar cómo podría la superficie acomodar todo el material nuevo.
Los científicos que estudian Europa a menudo reconstruyen los bloques superficiales de la luna en su configuración original –como las piezas de un rompecabezas- para tener una imagen de cómo se veía la superficie antes que ocurriera la alteración. Cuando Kattenhorn y Prockter reorganizaron el terreno de hielo en las imágenes, descubrieron que faltaban alrededor de 20.000 kilómetros cuadrados de la superficie en las latitudes altas del norte de la luna.
Evidencia adicional sugirió que el terreno faltante se movió bajo una segunda placa de superficie; un escenario observado comúnmente en la Tierra en los límites de las placas tectónicas. Kattenhorn y Prockter vieron volcanes de hielo en la placa superior, formada posiblemente a través de la fusión y absorción del bloque a medida que se hunde bajo la superficie, y una falta de montañas en la zona de subducción, lo que implica que el material fue empujado hacia el interior en lugar de subir sobre la otra placa cuando las dos chocaban una contra la otra.
Los científicos creen que el área desplazada fue absorbida en la capa de hielo de Europa, que puede ser de hasta unos 30 kilómetros de grosor, en lugar de romperse en el océano subyacente de Europa. En la superficie relativamente joven de Europa –de unos 40 a 90 millones de años de edad, en promedio- los científicos han visto evidencia de material que se mueve hacia arriba desde la capa inferior, pero hasta ahora no se había encontrado ningún mecanismo que moviera el material de vuelta a la capa, y posiblemente en el gran océano bajo el hielo.
Algunas de las marcas que vemos en Europa podrían ser el resultado de la subducción. Crédito: Ted Stryk/Proyecto Galileo/JPL/NASA.
“Europa puede ser más similar a la Tierra de lo que imaginábamos, si tiene un sistema global de tectónica de placas”, dice Kattenhorn. “Este descubrimiento no solo la convierte en uno de los cuerpos geológicamente más interesantes en el Sistema Solar, también implica una comunicación bidireccional entre el exterior y el interior –una forma de mover material desde la superficie al océano-, un proceso que tiene implicaciones importantes para el potencial de Europa como un mundo habitable”.
En julio, la NASA publicó un Anuncio de Oportunidad en busca de propuestas de instrumentos científicos que podrían ser cargados a bordo de una futura misión a Europa.
“Europa continúa revelándose a sí mismo como un mundo dinámico con convincentes similitudes en relación a nuestro propio planeta Tierra”, dijo Curt Niebur, científico del programa de Planetas Exteriores en las Oficinas Centrales de la NASA en Washington. “El estudio de Europa aborda preguntas fundamentales acerca de esta luna de hielo potencialmente habitable y la búsqueda de vida más allá de la Tierra”.
Resultados científicos anteriores apuntan a la existencia de un océano de agua líquida ubicado bajo la corteza de hielo de la luna. Este océano cubre completamente a Europa y contiene más agua líquida que todos los océanos de la Tierra combinados.
La sonda Galileo de la NASA, lanzada en 1989, fue la única misión espacial en visitar repetidamente Europa, sobrevolando la luna una docena de veces.
El estudio “Evidence for subduction in the ice shell of Europa” aparece en la edición en línea de la revista Nature Geoscience.
Fuente: JPL
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