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La actividad volcánica puede haberse producido en el lecho marino de la luna Europa de Júpiter en el pasado reciente, y aún puede estar sucediendo, revelan nuevas investigaciones y modelos por ordenador.
Europa, la luna de Júpiter, tiene una corteza helada que cubre un vasto océano global. La capa rocosa que se encuentra debajo puede estar lo suficientemente caliente como para derretirse, lo que da lugar a volcanes submarinos.
La próxima misión Europa Clipper de la NASA, cuyo lanzamiento está previsto en 2024, se acercará a la luna helada y recopilará mediciones que pueden arrojar luz sobre los hallazgos recientes.
Los científicos tienen pruebas sólidas de que Europa alberga un océano enorme entre su corteza helada y su interior rocoso. El nuevo trabajo muestra cómo la luna puede tener suficiente calor interno como para derretir parcialmente esta capa rocosa, un proceso que podría alimentar a los volcanes en el fondo del océano. El modelo 3D reciente de cómo se produce y transfiere este calor interno es el examen más detallado y completo hasta ahora del efecto que este calentamiento interior tiene en la luna, informa la NASA en un comunicado.
La clave para que el manto rocoso de Europa esté lo suficientemente caliente como para derretirse reside en la enorme atracción gravitacional que tiene Júpiter en sus lunas. A medida que Europa gira alrededor del gigante gaseoso, el interior de la luna helada se flexiona. La flexión fuerza la energía hacia el interior de la luna, que luego se filtra en forma de calor. Cuanto más se flexiona el interior de la luna, más calor se genera.
La nueva investigación, publicada en Geophysical Research Letters, modela en detalle cómo la parte rocosa de Europa puede flexionarse y calentarse bajo la fuerza de la gravedad de Júpiter. Muestra dónde se disipa el calor y cómo derrite ese manto rocoso, aumentando la probabilidad de que se formen volcanes en el fondo marino.
La actividad volcánica en Europa ha sido un tema de especulación durante décadas. En comparación, la luna de Júpiter ‘Io’ es obviamente volcánica. Cientos de volcanes lanzan fuentes de lava y expulsan gas volcánico y polvo hasta 400 kilómetros de altura, actividad que se debe al mismo tipo de calentamiento interno causado por la atracción de Júpiter. Pero Europa está más lejos que Io de su planeta anfitrión, por lo que los científicos se han preguntado si el efecto sería similar bajo la superficie helada.
Dirigidos por Marie Behounková de la Universidad Charles en la República Checa, los autores predijeron además que es más probable que la actividad volcánica ocurra cerca de los polos de Europa, las latitudes donde se genera la mayor cantidad de calor. También observaron cómo la actividad volcánica pudo haber evolucionado con el tiempo. Las fuentes de energía de larga duración brindan más oportunidades para que se desarrolle la vida potencial.
Los volcanes submarinos, si están presentes, podrían alimentar sistemas hidrotermales como los que alimentan la vida en el fondo de los océanos de la Tierra. En la Tierra, cuando el agua de mar entra en contacto con el magma caliente, la interacción genera energía química. Y es la energía química de estos sistemas hidrotermales, en lugar de la luz solar, la que ayuda a mantener la vida en las profundidades de nuestros océanos. La actividad volcánica en el fondo marino de Europa sería una forma de sustentar un posible entorno habitable en el océano de esa luna.
"Nuestros hallazgos proporcionan pruebas adicionales de que el océano subterráneo de Europa puede ser un entorno adecuado para el surgimiento de la vida", dijo Behounková. "Europa es uno de los raros cuerpos planetarios que podría haber mantenido la actividad volcánica durante miles de millones de años, y posiblemente el único más allá de la Tierra que tiene grandes depósitos de agua y una fuente de energía de larga duración".
Los científicos de la NASA tendrán la oportunidad de poner a prueba las nuevas predicciones cuando Europa Clipper alcance su objetivo en 2030. La nave espacial orbitará Júpiter y realizará decenas de sobrevuelos cercanos a Europa para trazar un mapa de la luna e investigar su composición. Entre los datos científicos que recopilará, la nave espacial examinará la superficie en detalle y tomará muestras de la delgada atmósfera de la luna.
Las observaciones de la superficie y la atmósfera darán a los científicos la oportunidad de aprender más sobre el océano interior de la Luna si el agua se filtra a través de la corteza helada. Los científicos creen que el intercambio de material entre el océano y la corteza dejaría rastros de agua de mar en la superficie. También creen que el intercambio puede emitir gas, y posiblemente incluso columnas de vapor de agua, con partículas expulsadas que podrían contener materiales provenientes del fondo marino.
A medida que Europa Clipper mida la gravedad y el campo magnético de la luna, las anomalías en esas áreas, especialmente hacia los polos, podrían ayudar a confirmar la actividad volcánica predicha por la nueva investigación.