La misión JUpiter ICy moons Explorer (JUICE) de la ESA al sistema joviano podría confirmar fácilmente la presencia de agua en Europa. encuentra un nuevo estudio. Según la investigación, es factible detectar moléculas de agua (H2O) e iones de agua (H2O +) de las plumas de la luna durante una misión de sobrevuelo.

Las supuestas columnas de vapor de agua que hacen erupción en Europa, la luna de Júpiter, siguen desconcertando a los científicos que buscan entornos habitables en el sistema solar. Se supone que Europa alberga un vasto océano líquido subsuperficial, y estas columnas podrían ser un indicador de agua en erupción desde el interior de la luna. Por eso, ofrecen una gran oportunidad para recolectar muestras que se originan debajo de la gruesa capa de hielo, donde muchos misterios de la vida extraterrestre pueden esperar ser desentrañados.

Observaciones recientes de Europa con el Telescopio Espacial Hubble (HST) muestran una columna que se eleva a unas 62 millas (100 kilómetros) sobre la superficie. Los investigadores estiman que estas columnas podrían elevarse incluso 125 millas (200 kilómetros) antes de que llueva material sobre la superficie helada.

Según un nuevo estudio realizado por un equipo de científicos europeos, estas columnas deben ser investigadas a fondo por una futura misión de sobrevuelo como JUICE para confirmar la presencia de agua. En un artículo reciente, Los investigadores estudiaron la viabilidad de las mediciones in situ de las plumas de Europa mediante el modelado de las trayectorias de las partículas de las plumas neutras e ionizadas y las respectivas mediciones mediante espectrómetros de masas neutrales e iónicos.

"En lugar de usar 'fotones' como lo hace Hubble, utilizaremos datos de partículas in situ. Esto significa que validaremos la presencia de agua de forma independiente utilizando los datos in situ. JUICE es la misión que puede hacer esto, ya que estará equipado con el instrumento Particle Environment Package (PEP) adecuado para esta medición, "Yoshifumi Futaana, co-investigador del instrumento JUICE / PEP en el Instituto Sueco de Física Espacial dijo a Astrowatch.net.

PEP es un paquete de plasma con seis sensores para caracterizar el entorno del plasma. Medirá la densidad y los flujos de iones positivos y negativos, electrones, gas neutro exosférico, plasma térmico y átomos neutros energéticos. El paquete incluirá el sensor de composición y dinámica del plasma joviano (JDC) que mide los iones de agua, y el sensor de espectrómetro de masas de iones y gases neutros (NIM) que mide las moléculas de agua.

Futaana y sus colegas están convencidos de que las partículas de las plumas de flujo de masa baja (1 kg / s) pueden ser detectadas por PEP con grandes márgenes. Es más, los resultados de su estudio sugieren que la señal de la pluma es reconocible como una mejora de la señal temporal de un orden de magnitud en la tasa de recuento de H2O durante seis minutos. Esto significa que la detección de columnas de agua durante un sobrevuelo es, Por supuesto, factible.

"Nuestro artículo muestra que las columnas pueden detectarse a partir de los sobrevuelos de JUICE con instrumentos de partículas que detectan partículas (de agua) en las proximidades de la nave espacial. Este es el caso incluso si la columna es significativamente más pequeña de lo que se ha observado. Con esto, queremos decir que las plumas de nuestro trabajo solo liberan un kilogramo de agua por segundo, mientras que la primera observación de la pluma indicó 7, Se liberan 000 kilogramos de agua por segundo, "Hans Huybrighs del Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar en Alemania, uno de los coautores del artículo, dijo a SpaceFlight Insider.

Los autores del estudio enfatizan que incluso en el caso de penachos de agua relativamente pequeños, los átomos de agua que se disocian de las moléculas, así como sus iones, crear señales significativas. Sin embargo, hasta aquí, Las observaciones del Hubble de las columnas solo detectaron oxígeno atómico. Dada la cantidad de oxígeno y otras consideraciones, se concluyó que estos átomos de oxígeno deben surgir de moléculas de agua disociadas.

"Esto también explicaría las características espaciales observadas, que fueron interpretados como una pluma. Aunque todo es muy plausible, y no se disputa en la comunidad científica, es una interpretación. PEP on JUICE podrá confirmar esta interpretación y proporcionar una gran cantidad de datos adicionales para comprender la naturaleza de la columna. su composición, y su relación con el subsuelo de la capa de hielo de Europa, que es principalmente agua helada, "Peter Wurz de la Universidad de Berna en Suiza dijo a Astrowatch.net.

Los investigadores también han demostrado que la geometría de la fuente de la pluma no influye en las distribuciones de densidad. Por lo tanto, no afectará su detectabilidad al usar PEP. Señalaron que no importa si se trata de una fuente puntual o de una grieta de varios cientos de millas de largo.

Considerándolo todo, JUICE equipado en el instrumento PEP tiene el potencial de echar un vistazo al océano subterráneo de Europa sin perforar la capa helada de la luna. Este océano podría contener muchas pistas sobre los misterios de la vida más allá de la Tierra.

"What is so interesting about this ocean is that it has probably been there for a long time, and that there could be sources of energy for life in it, like geothermal vents on the bottom of the ocean, making Europa's ocean a very interesting environment that is possibly habitable for some form of life, " Huybrighs concluded.

JUICE mission is planned to be launched in 2022. The spacecraft will perform two flybys of Europa in early 2031. During these flybys, JUICE is expected to approach Europa up to a height of about 250 miles (400 kilometers).