El telescopio espacial James Webb detecta la primera evidencia de dióxido de carbono en Europa
El telescopio espacial James Webb ha identificado dióxido de carbono procedente de los océanos líquidos saladosocéanos líquidos salados de Europa, la luna helada de Júpiter.
Los científicos saben desde hace algún tiempo que hay océanos de agua debajo de la capa helada de Europa, pero no sabían si estos océanos tenían la química adecuada para sustentar la vida.
Por lo tanto, el descubrimiento de carbono — un elemento vital para los seres vivos — de este océano subterráneo en una de las lunas de Júpiter tiene importantes implicaciones para la potencial habitabilidad de esta luna y es un testimonio de la innovadora ciencia que está siendo posible gracias al Telescopio Espacial James Webb (JWST).
"En la Tierra, a la vida le gusta la diversidad química : cuanta más diversidad, mejor. Somos vida basada en el carbono. Comprender la química del océano de Europa nos ayudará a determinar si es hostil a la vida tal como la conocemos o si podría ser un buen lugar para la vida", dijo en un comunicado el autor principal de la investigación y científico del Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA, Geronimo Villanueva.
"Esto sugiere que podemos aprender algunas cosas básicas sobre la composición del océano incluso antes de perforar el hielo para obtener una imagen completa".
Aún más emocionante, el equipo pudo utilizar observaciones realizadas en infrarrojo con el instrumento Espectrógrafo de Infrarrojo Cercano (NIRSpec) del JWST para determinar que las moléculas de carbono no llegaron a Europa a través de impactos de meteoritos u otras fuentes externas.
"Ahora creemos que tenemos evidencia observacional de que el carbono que vemos en la superficie de Europa proviene del océano. Eso no es algo trivial. El carbono es un elemento biológicamente esencial", dijo la autora principal de un segundo artículo que detalla este descubrimiento e investigadora de la Universidad de Cornell, Samantha Trumbo.
El JWST observó que el dióxido de carbono alrededor de Europa, la más pequeña de las cuatro grandes lunas galileanas de Júpiter, es más abundante en una región geológicamente joven llamada Tara Regio. El hielo superficial se ha alterado en esta zona llamada "terreno del caos", lo que indica que se ha intercambiado material entre la superficie helada de Europa y su océano subterráneo.
"Observaciones anteriores realizadas por el Telescopio Espacial Hubble muestran evidencia de sal procedente del océano en Tara Regio", continuó Trumbo. "Ahora estamos viendo que el dióxido de carbono también está muy concentrado allí. Creemos que esto implica que el carbono probablemente tenga su origen último en el océano interno".
Imagen: Este gráfico muestra un mapa de la superficie de Europa con NIRCam (Cámara de Infrarrojo Cercano) en el primer panel y mapas de composición derivados de datos NIRSpec/IFU (Unidad de Campo Integral del Espectrógrafo de Infrarrojo Cercano) en los tres paneles siguientes. En los mapas de composición, los píxeles blancos corresponden al dióxido de carbono en la región de gran escala de terreno caótico perturbado conocida como Tara Regio (centro y derecha), con concentraciones adicionales dentro de partes de la región caótica de Powys Regio (izquierda). El segundo y tercer panel muestran evidencia de dióxido de carbono cristalino, mientras que el cuarto panel indica una forma compleja y amorfa de dióxido de carbono. (Crédito de la imagen: NASA, ESA, CSA, G. Villanueva (NASA/GSFC), S. Trumbo (Cornell Univ.), A. Pagan (STScI))
La detección de dióxido de carbono en Europa será un poco agridulce para Villanueva y su equipo, que también estaban utilizando el JWST para buscar columnas de materia que brotan de la superficie de la luna joviana, algo que no pudo ver el poderoso telescopio espacial.
Las columnas se detectaron tentativamente en 2013, 2016 y 2017, y el hecho de que el JWST no haya podido confirmar su existencia no significa que no estén presentes en Europa.
"Siempre existe la posibilidad de que estas columnas sean variables y que sólo se puedan ver en ciertos momentos", dijo la científica interdisciplinaria del JWST Heidi Hammel de la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía. "Todo lo que podemos decir con un 100% de confianza es que no detectamos una columna en Europa cuando hicimos estas observaciones con el JWST".
Sin embargo, la observación de dióxido de carbono en Europa es un testimonio del poder y la utilidad del Telescopio Espacial James Webb.
"Estas observaciones sólo tomaron unos pocos minutos del tiempo del observatorio", agregó Hammel, quien dirige el Ciclo 1 de Observaciones en Tiempo Garantizado del Sistema Solar del JWST. "Incluso en este corto período de tiempo, pudimos hacer ciencia realmente importante. Este trabajo da una primera pista de toda la asombrosa ciencia del sistema solar que podremos hacer con el JWST".
Los hallazgos también tienen importantes ramificaciones para otras misiones en el futuro. En octubre de 2024, la NASA lanzará la nave espacial Europa Clipper, que viajará al sistema lunar joviano para realizar un estudio detallado de Europa y determinar si sus océanos subterráneos podrían albergar vidasus océanos subterráneos podrían albergar vidasus océanos subterráneos podrían albergar vida.
Imagen: Europa Clipper de la NASA realizará un reconocimiento detallado de Europa, la luna de Júpiter, e investigará si la luna helada podría tener condiciones adecuadas para la vida.
Los hallazgos del JWST de estos dos equipos también podrían ayudar a informar la investigación de Júpiter y sus lunas por parte de la misión Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) de la Agencia Espacial Europea (ESA). JUICE se lanzó en abril de 2023 en un viaje de 7,5 años a Europa y sus grandes satélites jovianos, Calisto y Ganímedes, que también albergan vastos océanostambién albergan vastos océanos, además de realizar importantes observaciones del propio Júpiter.
"Este es un gran primer resultado de lo que aportará el JWST al estudio de las lunas de Júpiter", afirmó el coautor de la investigación e investigador de la ESA, Guillaume Cruz-Mermy. "Tengo muchas ganas de ver qué más podemos aprender sobre las propiedades de su superficie a partir de estas y futuras observaciones".
La investigación de los dos equipos se publicó en dos artículos en la edición del 21 de septiembre de la revista Science:
• Endogenous CO2 ice mixture on the surface of Europa and no detection of plume activity
• The distribution of CO2 on Europa indicates an internal source of carbon
