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existen evidencias de agua cerca de la superficie de Europa

Estudios realizados en Groenlandia revelan mismas condiciones que en Europa, sat√©lite natural de J√ļpiter candidato a la vida extraterrestre de tipo marina.

La concepci√≥n de este artista muestra c√≥mo las crestas dobles en la superficie de la luna helada de J√ļpiter, Europa, pueden formarse sobre bolsas de agua poco profundas y recongelantes dentro de la capa de hielo. Este mecanismo se basa en el estudio de una caracter√≠stica an√°loga de doble cresta que se encuentra en la capa de hielo de Groenlandia de la Tierra. Cr√©dito: Juez Blaine Wainwright
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La¬†luna de J√ļpiter, Europa, es un candidato principal para la vida en nuestro sistema solar, y los cient√≠ficos han estado fascinados por su profundo oc√©ano de agua salada durante d√©cadas. Sin embargo, est√° encerrado en una concha helada que podr√≠a tener kil√≥metros y decenas de kil√≥metros de espesor, lo que hace que el muestreo sea una tarea dif√≠cil. La creciente evidencia sugiere que la capa de hielo es m√°s un sistema din√°mico que una barrera, y un sitio de astrobiolog√≠a con habitabilidad potencial por derecho propio.

Las observaciones de radar que penetran en el hielo que capturaron la formaci√≥n de una caracter√≠stica de “doble cresta” en Groenlandia sugieren que la capa de hielo de Europa puede tener una gran cantidad de bolsas de agua debajo de caracter√≠sticas similares que son comunes en la superficie. Los hallazgos, que se publicar√°n en la revista Nature Communications hoy (19 de abril de 2022), pueden ser convincentes para detectar entornos potencialmente habitables dentro del exterior de la luna joviana.

“Debido a que est√° m√°s cerca de la superficie, donde se obtienen sustancias qu√≠micas interesantes del espacio, otras lunas y los volcanes de Io, existe la posibilidad de que la vida tenga una oportunidad si hay bolsas de agua en la c√°scara”, dijo el autor principal del estudio, Dustin Schroeder, profesor asociado de geof√≠sica en la Escuela de Ciencias de la Tierra, Energ√≠a y Medio Ambiente de la Universidad de Stanford (Stanford Earth). “Si el mecanismo que vemos en Groenlandia es c√≥mo suceden estas cosas en Europa, sugiere que hay agua en todas partes”.

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Un an√°logo terrestre

En la Tierra, los investigadores analizan las regiones polares utilizando instrumentos geofísicos en el aire para comprender cómo el crecimiento y el retroceso de las capas de hielo podrían afectar el aumento del nivel del mar. Gran parte de esa área de estudio ocurre en tierra, donde el flujo de las capas de hielo está sujeto a una hidrología compleja, como lagos subglaciales dinámicos, estanques de derretimiento superficial y conductos de drenaje estacionales, lo que contribuye a la incertidumbre en las predicciones del nivel del mar.

Debido a que un subsuelo terrestre es tan diferente del océano subsuperficial de agua líquida de Europa, los coautores del estudio se sorprendieron cuando, durante una presentación del grupo de laboratorio sobre Europa, notaron que las formaciones que rayan la luna helada se veían extremadamente similares a una característica menor en la superficie de la capa de hielo de Groenlandia, una capa de hielo que el grupo ha estudiado en detalle.

“Est√°bamos trabajando en algo totalmente diferente relacionado con el cambio clim√°tico y su impacto en la superficie de Groenlandia cuando vimos estas peque√Īas crestas dobles, y pudimos ver que las crestas iban de ‘no formadas’ a ‘formadas'”, dijo Schroeder.

Tras un examen m√°s detallado, encontraron que la cresta en forma de “M” en Groenlandia conocida como una cresta doble podr√≠a ser una versi√≥n en miniatura de la caracter√≠stica m√°s prominente en Europa.

Una vista de Europa creada a partir de imágenes tomadas por la nave espacial Galileo de la NASA a fines de la década de 1990. Crédito: NASA/JPL-Caltech/SETI Institute
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Prominente y prevalente

Las crestas dobles en Europa aparecen como cortes dramáticos a través de la superficie helada de la luna, con crestas que alcanzan casi 500 metros, separadas por valles de aproximadamente 800 metros de ancho. Los científicos han sabido sobre las características desde que la superficie de la luna fue fotografiada por la nave espacial Galileo en la década de 1990, pero no han podido concebir una explicación definitiva de cómo se formaron.

A través de análisis de datos de elevación de la superficie y radares de penetración de hielo recopilados de 2015 a 2017 por la Operación IceBridge de la NASA, los investigadores revelaron cómo se produjo la doble cresta en el noroeste de Groenlandia cuando el hielo se fracturó alrededor de una bolsa de agua líquida presurizada que se estaba volviendo a congelar dentro de la capa de hielo, causando que dos picos se elevaran en la forma distinta.

“En Groenlandia, esta doble cresta se form√≥ en un lugar donde el agua de los lagos y arroyos de la superficie con frecuencia drena hacia la superficie cercana y se vuelve a congelar”, dijo el autor principal del estudio, Riley Culberg, estudiante de doctorado en ingenier√≠a el√©ctrica en Stanford. “Una forma en que se podr√≠an formar bolsas de agua poco profunda similares en Europa podr√≠a ser a trav√©s del agua del oc√©ano subsuperficial que se ve forzada a subir a la capa de hielo a trav√©s de fracturas, y eso sugerir√≠a que podr√≠a haber una cantidad razonable de intercambio dentro de la capa de hielo”.

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Complejidad de bola de nieve


En lugar de comportarse como un bloque de hielo inerte, la cáscara de Europa parece someterse a una variedad de procesos geológicos e hidrológicos, una idea respaldada por este estudio y otros, incluida la evidencia de columnas de agua que brotan a la superficie. Una capa de hielo dinámica apoya la habitabilidad, ya que facilita el intercambio entre el océano subsuperficial y los nutrientes de los cuerpos celestes vecinos acumulados en la superficie.

“La gente ha estado estudiando estas crestas dobles durante m√°s de 20 a√Īos, pero esta es la primera vez que pudimos ver algo similar en la Tierra y ver a la naturaleza trabajar su magia”, dijo el coautor del estudio Gregor Steinbr√ľgge, cient√≠fico planetario del Laboratorio de Propulsi√≥n a Chorro (JPL) de la NASA que comenz√≥ a trabajar en el proyecto como investigador postdoctoral en Stanford. “Estamos dando un paso mucho m√°s grande en la direcci√≥n de comprender qu√© procesos realmente dominan la f√≠sica y la din√°mica de la capa de hielo de Europa”.

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Los coautores dijeron que su explicación de cómo se forman las crestas dobles es tan compleja que no podrían haberla concebido sin el análogo en la Tierra.

“El mecanismo que presentamos en este documento habr√≠a sido casi demasiado audaz y complicado de proponer sin ver que sucediera en Groenlandia”, dijo Schroeder.

Los hallazgos equipan a los investigadores con una firma de radar para detectar rápidamente este proceso de formación de doble cresta utilizando un radar de penetración de hielo, que se encuentra entre los instrumentos actualmente planeados para explorar Europa desde el espacio.

“Es otra hip√≥tesis adem√°s de muchas, solo tenemos la ventaja de que nuestra hip√≥tesis tiene algunas observaciones de la formaci√≥n de una caracter√≠stica similar en la Tierra para respaldarla”, dijo Culberg. “Est√° abriendo todas estas nuevas posibilidades para un descubrimiento muy emocionante”.

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Telescopios B√ļsqueda Extraterrestre

Referencia: “Formaci√≥n de doble cresta sobre alf√©izares de aguas poco profundas en la luna Europa de J√ļpiter” 19 de abril de 2022, Nature Communications.
DOI: 10.1038/s41467-022-29458-3

Schroeder también es un afiliado de la facultad con el Instituto de Inteligencia Artificial Centrada en el Ser Humano (HAI), profesor asociado, por cortesía, de ingeniería eléctrica y miembro del centro, por cortesía, en el Instituto Stanford Woods para el Medio Ambiente.

Esta investigación fue apoyada por una beca de posgrado en Ciencias e Ingeniería de Defensa Nacional y, en parte, por la subvención NNX16AJ95G de la NASA y la subvención NSF 1745137.

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