Las observaciones del telescopio espacial Hubble de la NASA / ESA revelaron recientemente vapor de agua en la atmósfera de Ganímedes, una de las lunas de Júpiter. Un nuevo análisis de imágenes y espectros de archivo ha revelado que el vapor de agua también está presente en la atmósfera de la luna helada de Júpiter, Europa. El análisis encontró que una atmósfera de vapor de agua está presente solo en un hemisferio de la luna. Este resultado avanza nuestra comprensión de la estructura atmosférica de las lunas heladas y ayuda a sentar las bases para las próximas misiones científicas que explorarán las lunas heladas de Júpiter.
Europa, una de las 79 lunas de Júpiter, es la sexta luna más cercana a Júpiter y la sexta luna más grande del Sistema Solar. Es un orbe helado más grande que el planeta enano Plutón con una superficie lisa y helada marcada por grietas y fisuras. La superficie de la luna es un ambiente sombrío con una temperatura promedio de -171 ° C y solo una atmósfera tenue. Sin embargo, los astrónomos sospechan que Europa alberga un vasto océano debajo de su superficie helada, que algunos científicos especulan que podría albergar vida extraterrestre. Ahora, por primera vez, un astrónomo ha descubierto evidencia de vapor de agua persistente en la atmósfera de Europa.
Utilizando una técnica que recientemente resultó en el descubrimiento de vapor de agua en la atmósfera de Ganímedes, la luna de Júpiter, un astrónomo encontró evidencia de agua en el hemisferio posterior de Europa, la porción de la luna que siempre está opuesta a su dirección de movimiento. La distribución asimétrica del vapor de agua fue predicha por estudios previos basados en simulaciones por computadora, pero no se había detectado previamente mediante observación.
“ La observación del vapor de agua en Ganímedes y en el lado posterior de Europa avanza nuestra comprensión de las atmósferas de las lunas heladas ” , comentó Lorenz Roth del Real Instituto de Tecnología KTH en Estocolmo, Suecia, autor de este estudio. “ La detección de una abundancia estable de H2O en Europa es sorprendente porque las temperaturas de la superficie son muy bajas. "
Para hacer este descubrimiento, Roth profundizó en los conjuntos de datos de archivo del Hubble, seleccionando observaciones ultravioleta de Europa de 1999, 2012, 2014 y 2015 mientras la luna estaba en varias posiciones orbitales. Todas estas observaciones fueron tomadas con uno de los instrumentos más versátiles del Hubble: el Espectrógrafo de Imágenes del Telescopio Espacial (STIS). Estas 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 fuerza de emisión en diferentes longitudes de onda, pudo inferir la presencia de vapor de agua.
Las observaciones anteriores de vapor de agua en Europa se han asociado con columnas transitorias que hacen erupción a través del hielo, análogas a los géiseres aquí en la Tierra pero a más de 100 kilómetros de altura. Los fenómenos observados en estos estudios de columnas fueron aparentemente inhomogeneidades transitorias o manchas en la atmósfera. Los nuevos resultados, sin embargo, muestran que hay cantidades similares de vapor de agua presentes en un área más grande en observaciones que abarcan desde 1999 hasta 2015. Esto sugiere la presencia a largo plazo de una atmósfera de vapor de agua en el hemisferio final de Europa. A pesar de la presencia de vapor de agua en el hemisferio final de Europa, no hay indicios de H2O en el hemisferio anterior de Europa.
Los científicos espaciales que trabajan para comprender estas lunas heladas pronto podrán beneficiarse de una vista de cerca. La misión JUpiter ICy moons Explorer (JUICE) de la ESA se está preparando para un recorrido por Ganímedes, Calisto y Europa, las tres lunas heladas más grandes de Júpiter. JUICE es la primera misión de clase grande en el programa Cosmic Vision 2015-2025 de la ESA y se espera que se lance en 2022 y llegue a Júpiter en 2031. La sonda llevará un conjunto avanzado de instrumentos: la carga útil de detección remota más poderosa jamás volada al exterior del Sistema Solar, y pasará al menos tres años haciendo observaciones detalladas del sistema joviano. Europa también será visitada por una misión de la NASA, Europa Clipper, que realizará una serie de sobrevuelos de la luna e investigará su habitabilidad, además de seleccionar un lugar de aterrizaje para una futura misión.
" Este resultado sienta las bases para la ciencia futura basada en las próximas misiones a las lunas jovianas " , concluyó Roth. “ Cuanto más entendamos acerca de estas lunas heladas antes de que lleguen naves espaciales como JUICE y Europa Clipper, mejor uso podremos hacer de nuestro limitado tiempo de observación dentro del sistema joviano. "
Este descubrimiento y los conocimientos de las próximas misiones como JUICE mejorarán nuestra comprensión de los entornos potencialmente habitables en el Sistema Solar. Comprender la formación y evolución de Júpiter y sus lunas también ayuda a los astrónomos a comprender los exoplanetas similares a Júpiter alrededor de otras estrellas. Combinado con observaciones de telescopios espaciales como el próximo telescopio espacial James Webb de NASA / ESA / CSA, esto podría ayudar a los astrónomos a determinar si la vida podría surgir en sistemas exoplanetarios similares a Júpiter en otras partes del universo.https://www.esa.int/About_Us/Week_in_images/Week_in_images_11_-_15_October_2021
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