Un nuevo estudio realizado por geofísicos de la Universidad Estatal de Washington arroja luz sobre cómo los nutrientes pueden viajar desde la superficie de Europa hasta el océano oculto de la luna. Europa, una de las lunas más grandes de Júpiter, es considerada uno de los lugares más prometedores del sistema solar para buscar vida extraterrestre.
Durante años, los científicos han luchado por explicar cómo los materiales que sustentan la vida podrían llegar desde la superficie de Europa al océano, que está sellado bajo una gruesa capa de hielo. Los investigadores utilizaron simulaciones por computadora inspiradas en un proceso geológico en la Tierra llamado delaminación de la corteza terrestre. Sus modelos sugieren que el hielo denso y rico en nutrientes puede alejarse del hielo circundante y hundirse lentamente a través de la capa hasta llegar al océano.
“Este es un concepto novedoso en ciencia planetaria, inspirado en un concepto bien entendido en ciencias de la Tierra”, dijo Austin Green, autor principal e investigador postdoctoral en Virginia Tech. “Lo más interesante es que este nuevo concepto aborda uno de los problemas de habitabilidad de larga data de Europa y es un buen augurio para el potencial de vida extraterrestre en sus océanos”.
Por qué los océanos de Europa plantean un enigma de habitabilidad
El estudio fue publicado Revista de ciencia planetaria y escrito por Greene, quien completó gran parte del trabajo durante sus estudios de doctorado en WSU, junto con Catherine Cooper, profesora asociada de geofísica en la Escuela de Medio Ambiente y decana asociada de la Facultad de Artes y Ciencias.
Europa tiene más agua líquida que todos los océanos de la Tierra juntos. Sin embargo, ese vasto océano se encuentra debajo de una capa de hielo tan espesa que bloquea por completo la luz solar. Sin luz solar, cualquier vida en los océanos de Europa requeriría fuentes alternativas de energía y nutrientes, lo que plantea dudas persistentes sobre si el medio ambiente realmente podría sustentar organismos vivos.
Para aumentar la complejidad, Europa está constantemente expuesta a una intensa radiación de Júpiter. Esta radiación reacciona con las sales y otras sustancias de la superficie lunar, creando compuestos que pueden servir como nutrientes para los microbios. Aunque los científicos saben que estos nutrientes existen en la superficie, aún no está claro cómo viajan hacia abajo a través del hielo para llegar al océano. Aunque la superficie de Europa es geológicamente activa debido a la atracción gravitacional de Júpiter, la mayor parte de ese movimiento se produce lateralmente en lugar de hacia abajo, lo que limita el intercambio directo entre la superficie y el océano.
Tomando prestada una idea de la geología de la Tierra
Para abordar este problema, Greene y Cooper recurren a la Tierra en busca de inspiración. Se centraron en la delaminación de la corteza terrestre, un proceso en el que partes de la corteza terrestre se comprimen, se alteran químicamente y se espesan lo suficiente como para separarse y hundirse en el manto inferior.
Los investigadores creen que un proceso similar puede estar ocurriendo en Europa. Algunas zonas de la capa de hielo de Europa tienen altas concentraciones de sal, lo que aumenta la densidad del hielo. Estudios anteriores también han demostrado que las impurezas debilitan la estructura de los cristales de hielo, haciéndolos menos estables que el hielo puro. Para desprenderse, este hielo débil debe liberarse y hundirse más profundamente en la capa de hielo.
Cómo el denso hielo podría alimentar los océanos de Europa
El equipo propuso que el hielo pesado y rico en sal incrustado en hielo fresco podría descender lentamente a través de la capa, reciclando el material de la superficie y suministrando nutrientes al océano. Sus modelos informáticos mostraron que este hundimiento podría ocurrir en una amplia gama de niveles de salinidad, hasta que la superficie del hielo experimentara incluso un ligero debilitamiento.
Según las simulaciones, el proceso puede ocurrir relativamente rápido en escalas de tiempo geológicas y repetirse durante largos períodos de tiempo. Esto lo convierte en una forma potencialmente estable y fiable de transportar nutrientes a los océanos de Europa, mejorando las posibilidades de que la vida sobreviva allí.
Relevancia de la misión Europa Clipper de la NASA
Estos hallazgos se alinean estrechamente con los objetivos de la misión Europa Clipper de la NASA, que se lanza en 2024. La nave espacial está diseñada para estudiar las capas de hielo, la superficie de los océanos y la habitabilidad general de Europa utilizando un conjunto de instrumentos científicos.
La investigación fue financiada en parte por la subvención NNX15AH91G de la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA) y se basó en los recursos informáticos del Centro de Computación de Investigación Institucional de la Universidad Estatal de Washington.
