Si queremos buscar vida en Europa, mejor traemos un simulacro
La luna de Júpiter Europa, un vasto mundo con un vasto océano bajo el hielo, se considera uno de los mejores candidatos para albergar vida en otras partes del sistema solar. La NASA tiene consideró enviar un módulo de aterrizaje en la superficie de la luna para ver si su hielo contiene sustancias químicas que indican la presencia de vida, pero este proyecto aún se encuentra en fase de evaluación.
Un documento publicado el lunes explica qué necesitará esta misión para tener una posibilidad decente de encontrar estos productos químicos. Para descubrir material virgen, el módulo de aterrizaje deberá llevar un taladro capaz de descender al menos un metro por debajo de la superficie de la luna.
Remodelación de superficies
Las tensiones gravitacionales ejercidas sobre Europa por Júpiter y sus otras grandes lunas son la fuente de energía que contiene parte del agua líquida de la luna. Pero la parte líquida de Europa, considerada un océano en la escala de la luna, se encuentra a decenas de kilómetros bajo el hielo en la superficie de la luna. Entonces, detectar evidencia de vida no es una cuestión de mirar desde la órbita.
Dicho esto, los investigadores esperan que esta evidencia eventualmente termine donde podamos estudiarla. Hay indicios de que Europa la superficie está remodelada por un proceso similar a la tectónica de placas, e incluso tenemos una pista de que los géiseres pueden perforar Helado europeo. Estos procesos podrían potencialmente traer material de las profundidades de la luna a su superficie, transportando seres vivos o químicos asociados con ellos.
Un problema para cualquier módulo de aterrizaje es lo que sucede después de que el material llega allí. El área cercana a Júpiter está sujeta a una intensa radiación debido a los campos magnéticos del planeta gigante. Además de destruir instantáneamente todos los organismos que sobreviven a la falta de atmósfera en la superficie, la radiación transformaría químicamente los productos químicos con el tiempo. Encontraríamos una mezcla difícil de interpretar de sustancias químicas orgánicas en lugar de algo que podríamos asociar claramente con la vida.
La solución obvia sería mirar debajo de la superficie, ya que el hielo protegería los materiales si fueran lo suficientemente profundos. Pero esta no es una protección garantizada, ya que la superficie de Europa también se ve agitada por impactos que, en ausencia de atmósfera, no tienen ningún problema en tocar directamente la superficie.
Para tener una buena posibilidad de encontrar sustancias químicas que reflejen el entorno acuoso de la luna, necesitaríamos excavar o perforar por debajo tanto de la profundidad de la radiación de la superficie como de la profundidad que puede haber sido levantada por los impactos.
Cual es la profundidad suficiente
El nuevo artículo explora qué tan profundo necesitaríamos perforar. Si solo fuera necesario descender por debajo del punto donde llegaría la radiación, bastaría con perforar unos centímetros. Los cuatro investigadores, todos de instituciones con sede en EE. UU., Se centraron en si los impactos perturbarían la superficie lo suficiente como para obligarnos a excavar más profundamente.
El proceso, llamado jardinería de impacto, puede modelarse. Para hacer esto, necesitamos conocer algunas de las propiedades de la superficie impactada (hielo, en este caso), la frecuencia de los impactos y el tamaño de esos impactos. Con esta información, podríamos determinar la tasa de impacto acumulada a lo largo del tiempo. También podríamos proyectarnos hacia un punto en el que el sistema alcance el equilibrio y los cráteres desaparezcan de la superficie llenándose de escombros con la misma frecuencia con la que se generan.
El modelo se complica por el hecho de que los impactos más grandes escupen pequeños escombros que también crean impactos cuando el material regresa a la superficie de la luna, pero esta ondulación también se puede tener en cuenta.
Finalmente, necesitamos estimar la frecuencia de impactos y el tamaño de los impactadores. Dos se utilizaron comúnmente en la literatura: uno basado en un recuento de cráteres utilizando datos del orbitador Galileo, el segundo desarrollado por recuentos de rayos de impacto. Los investigadores optaron por usar ambos, construyendo modelos separados para cada uno. Al final, produjeron resultados bastante similares.
En Europa, la jardinería de impacto batió la superficie a una profundidad media de unos 30 centímetros. Todo lo que esté más cerca de la superficie que eso ha sido expuesto en un momento u otro a suficiente radiación para transformar químicamente cualquier material que contenga.
Viejo Mundo
Pero Europa ha existido por más de 4 mil millones de años, y hay muchos indicios de que algunas partes de su superficie son más nuevas y otras más antiguas. Con toda probabilidad, poco de la superficie de Europa estuvo en su lugar durante todo este período. Más concretamente, si asumimos que podemos poner una sonda en una de las áreas más nuevas, las posibilidades de encontrar material virgen cambian. Para un lugar que ha estado en la superficie durante 10 millones de años, los investigadores estiman que profundizar más de un metro asegura que el material que encontramos no haya estado expuesto a la radiación.
Para aumentar las posibilidades de una misión exitosa, necesitaremos enfocarnos en áreas relativamente jóvenes. Los investigadores también señalan que el bombardeo de radiación no golpea a Europa de manera uniforme, por lo que también podríamos apuntar a áreas con baja exposición a la radiación. Pero incluso con estos beneficios, tendremos que incorporar tecnología que nos permitirá perforar más profundamente de lo que hemos hecho en cualquier otro cuerpo que no sea la Tierra.
Astronomía en la naturaleza, 2021. DOI: 10.1038 / s41550-021-01393-1 (Acerca de los DOI).
