Ciencias

Hubble encuentra una misteriosa reposición de vapor de agua en la Luna Europa de Júpiter

Luna de Júpiter, Europa. Crédito: NASA / JPL-Caltech / SETI Institute

Uno pensaría que vivir a 500 millones de millas del Sol no sería un lugar al que llamar hogar. Pero los astrónomos planetarios están ansiosos por explorar la luna Europa de por vida. Ligeramente más pequeña que la luna de la Tierra, Europa orbita monstruosamente Júpiter. Las temperaturas de la superficie en la luna helada nunca superan los 260 grados bajo cero Fahrenheit. Una temperatura tan fría que el agua helada es dura como una roca.

Sin embargo, debajo de la corteza de hielo sólido puede haber un océano global con más agua de la que se encuentra en la Tierra. Y donde hay agua, puede haber vida. Como una manguera de jardín que gotea, el océano libera vapor de agua al espacio desde géiseres que erupcionan a través de grietas en la superficie, como lo fotografió por primera vez telescopio espacial Hubble en 2013.

El último giro proviene de las observaciones archivadas del Hubble de 1999 a 2015 que encontraron que el vapor de agua se repone constantemente en un hemisferio de la luna. Esto es un poco misterioso. Sin embargo, la atmósfera es solo una mil millonésima parte de la presión superficial de la atmósfera terrestre.

El vapor de agua no se vio directamente, pero Hubble midió la huella digital espectral ultravioleta del oxígeno. El oxígeno es uno de los componentes del agua. A diferencia de los géiseres, este vapor de agua no proviene del interior de Europa, pero la luz solar hace que la superficie del hielo se sublime. Recientemente se encontró una atmósfera de vapor de agua similar en la luna jupiteriana de Ganímedes.

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Europa es tan emocionante como una posible morada viva que es un objetivo para NASAEurope Clipper y Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) de la Agencia Espacial Europea, cuyo lanzamiento está previsto para dentro de una década.

retrato de europa

Esta fotografía de Europa, la luna joviana, fue tomada en junio de 1997 a una distancia de 776,700 millas por la nave espacial Galileo de la NASA. Ligeramente más pequeña que la luna de la Tierra, Europa tiene una superficie muy lisa y la formación de hielo sólida tiene la apariencia de una cáscara de huevo agrietada. El interior tiene un océano global con más agua de la que se encuentra en la Tierra. Posiblemente podría albergar la vida tal como la conocemos. Las observaciones del telescopio espacial Hubble de Europa han revelado la presencia de vapor de agua persistente en su atmósfera muy tenue. Las observaciones del Hubble, que abarcan desde 1999 hasta 2015, encuentran que el vapor de agua se repone constantemente en un hemisferio de la luna. Este es un hallazgo diferente de las observaciones de Hubble de 2013, que encontraron vapor de agua localizado de géiseres que salían de su océano subterráneo. Este vapor de agua proviene de un proceso completamente diferente. La luz solar hace que el hielo de la superficie se sublime y se convierte directamente en gas. Esta vista de Galileo compuesta de colores combina imágenes en violeta, verde e infrarrojo. La imagen de la luna se muestra en colores naturales (izquierda) y colores mejorados diseñados para resaltar sutiles diferencias de color en la superficie (derecha). La parte blanca y azulada de la superficie de Europa es principalmente hielo de agua, con muy pocos materiales que no sean hielo. Las líneas largas y oscuras son fracturas en la corteza, algunas de las cuales tienen más de 1,850 millas de largo. La misión Galileo terminó el 21 de septiembre de 2003, cuando se ordenó intencionalmente a la nave espacial que se sumergiera en la atmósfera de Júpiter, donde fue destruida. Sin embargo, hasta el día de hoy, los científicos continúan estudiando los datos recopilados. El Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de Pasadena, California, gestionó la misión Galileo para la Oficina de Ciencias Espaciales de la NASA en Washington, DC. JPL es una división operativa del Instituto de Tecnología de California (Caltech). Esta imagen y otras imágenes y datos recibidos de Galileo se publican en la página de inicio de la misión Galileo. La información de fondo y el contexto educativo también están disponibles para las imágenes. Crédito: NASA, NASA-JPL, Universidad de Arizona

Las observaciones del telescopio espacial Hubble de la NASA de la luna helada de Júpiter, Europa, revelaron la presencia de vapor de agua persistente, pero misteriosamente solo en un hemisferio.

Europa alberga un vasto océano debajo de su superficie helada, que puede proporcionar condiciones hospitalarias para la vida. Este resultado mejora la comprensión de los astrónomos de la estructura atmosférica de las lunas heladas y ayuda a sentar las bases para las misiones científicas planificadas al sistema de Júpiter para, en parte, explorar si un entorno a 500 millones de millas del Sol podría albergar vida.

Las observaciones previas de vapor de agua en Europa se han asociado con columnas que hacen erupción en el hielo, como las fotografió Hubble en 2013. Son análogas a los géiseres de la Tierra, pero se extienden a más de 60 millas de altura. Producen burbujas transitorias de vapor de agua en la atmósfera lunar, que es solo una milmillonésima parte de la presión superficial de la atmósfera terrestre.

Sin embargo, los nuevos resultados muestran cantidades similares de vapor de agua esparcidas sobre un área más grande de Europa en las observaciones del Hubble que abarcan desde 1999 hasta 2015. Esto sugiere una presencia a largo plazo de una atmósfera de vapor de agua solo en el hemisferio posterior de Europa. esa parte de la luna que está siempre opuesta a su dirección de 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 obtiene a partir de un nuevo análisis de imágenes de archivo y espectros del Hubble, utilizando una técnica que recientemente resultó en el descubrimiento de vapor de agua en la atmósfera de la luna de Júpiter, Ganímedes, por Lorenz Roth del Real Instituto de Tecnología, Física del Espacio y del Plasma de KTH. , Suecia.

“Observar el vapor de agua en Ganímedes y la parte posterior de Europa mejora nuestra comprensión de la atmósfera helada de la luna”, 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 de la superficie de Europa son más bajas que las de Ganímedes».

Europa refleja más luz solar que Ganímedes, manteniendo la superficie 60 grados Fahrenheit más fría que Ganímedes. La temperatura máxima durante el día en Europa es de menos 260 grados Fahrenheit. Sin embargo, incluso a la temperatura más baja, las nuevas observaciones sugieren que el hielo de agua se está sublimando, es decir, transformándose directamente de sólido a vapor sin fase líquida, en la superficie de Europa, así como en Ganímedes.

Para hacer este descubrimiento, Roth investigó los conjuntos de datos de archivo de Hubble, seleccionando observaciones ultravioleta de Europa de 1999, 2012, 2014 y 2015, mientras la luna estaba en varias posiciones orbitales. Estas observaciones se realizaron con el espectrógrafo de imágenes del telescopio espacial Hubble (STIS). Las observaciones ultravioleta 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 intensidad de la emisión en diferentes longitudes de onda, pudo inferir la presencia de vapor de agua.

Esta detección allana el camino para estudios en profundidad de Europa mediante sondas futuras, incluida la misión Europa Clipper de la NASA y la misión Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) de la Agencia Espacial Europea (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.

Estos resultados fueron publicados en la revista Gráficos de levantamiento geofísico.

Referencia: «A estable HdosThe Atmosphere on Europe’s Trailing Hemisphere from HST Images «por Lorenz Roth, 13 de septiembre de 2021, Gráficos de levantamiento geofísico.
DOI: 10.1029 / 2021GL094289

El telescopio espacial Hubble es un proyecto de cooperación internacional entre la NASA y la ESA (Agencia Espacial Europea). El Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, administra el telescopio. El Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial (STScI) en Baltimore, Maryland, lleva a cabo las operaciones científicas del Hubble. STScI es operado para la NASA por la Asociación de Universidades para la Investigación Astronómica en Washington, DC

Prudencia Febo

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