Detectan evidencia de vapor de agua constante en Europa

Ilustración artística de Júpiter y su luna Europa. Crédito: ESA/Hubble, J. da Silva.

Las observaciones de Europa realizadas por el Telescopio Espacial Hubble de NASA/ESA han revelado la presencia de vapor de agua constante en dicha luna, pero misteriosamente, solo en un hemisferio.

Europa alberga un vasto océano bajo su superficie congelada que podría ofrecer condiciones acogedoras para la vida. Este resultado mejora la comprensión de los astrónomos de la estructura atmosférica de las lunas congeladas y ayuda en los preparativos de misiones científicas planeadas al sistema joviano para, en parte, explorar si un ambiente a más de 700 millones de kilómetros del Sol podría albergar vida.

Las observaciones previas de vapor de agua en Europa han sido asociadas a las columnas de agua expulsada a través del hielo, como fue detectado por el Hubble en 2013. Son análogos a los géiser de la Tierra, pero se extienden a más de 100 km de altura. Estas columnas producen gotas temporales de vapor de agua en la atmósfera de la luna, que tiene solo una mil millonésima de la presión superficial de la atmósfera de la Tierra.

Sin embargo, los nuevos resultados muestran cantidades similares de vapor de agua extendidas sobre una mayor área de Europa en las observaciones del Hubble que abarcan desde 1999 a 2015. Esto sugiere una presencia a largo plazo de una atmósfera de vapor de agua solo en el hemisferio posterior de Europa; la porción de la luna que está siempre opuesta a la dirección de su movimiento a lo largo de su órbita. La causa de esta asimetría entre los hemisferios anterior y posterior no se comprende completamente.

Este descubrimiento se deduce de un nuevo análisis de imágenes y espectros de archivo del Hubble, utilizando una técnica que recientemente permitió el descubrimiento de vapor de agua en la atmósfera de la luna Ganímedes de Júpiter realizado por Lorenz Roth del Real Instituto de Tecnología, Física Espacial y de Plasma, en Suecia.

“La observación de vapor de agua en Ganímedes y en el lado posterior de Europa, mejora nuestra comprensión de las atmósferas de las lunas congeladas”, dijo Roth. “Sin embargo, la detección de una abundancia de agua estable en Europa es un poco más sorprendente que en Ganímedes porque las temperaturas superficiales de Europa son más bajas que las de Ganímedes”.

Europa refleja más luz solar que Ganímedes, manteniendo la superficie 15 grados Celsius más fría que Ganímedes. El máximo durante el día en Europa es de -160 grados Celsius. Pero, incluso con la temperatura más baja, las nuevas observaciones sugieren que el hielo de agua se está sublimando –es decir, transformándose directamente de sólido a gas sin pasar por una fase líquida– en la superficie de Europa, al igual que en Ganímedes.

Para hacer este descubrimiento, Roth indagó los conjuntos de datos del Hubble, seleccionando observaciones ultravioleta de Europa de 1999, 2012, 2014 y 2015 mientras la luna estaba en diferentes posiciones orbitales. Todas estas observaciones fueron tomadas con Espectrógrafo de Imágenes del Telescopio Espacial (STIS). Las observaciones ultravioletas de STIS permitieron a Roth determinar la abundancia de oxígeno –uno de los componentes del agua– en la atmósfera de Europa, y al interpretar la fuerza de las emisiones en diferentes longitudes de onda fue capaz de inferir la presencia de vapor de agua.

Esta detección allana el camino para estudios en profundidad de Europa por parte de futuras sondas, incluyendo a Europa Clipper de NASA y JUICE de ESA. Comprender la formación y evolución de Júpiter y sus lunas también ayuda a los astrónomos a comprender mejor los planetas similares a Júpiter alrededor de otras estrellas.

El artículo “A Stable H₂O Atmosphere on Europa’s Trailing Hemisphere From HST Images” fue publicado el 13 de septiembre de 2021 en Geophysical Research Letters.

Fuente: HubbleSite