A veces la física planetaria es como estar en una pelea de bolas de nieve. La mayoría de las personas, si se les entrega una bola de nieve ya formada, pueden usar su experiencia y el tacto de la bola para adivinar de qué tipo de nieve está compuesta:plegable y esponjosa, o húmeda y helada.
Utilizando casi los mismos principios, los científicos planetarios han podido estudiar la estructura de Europa, la luna helada de Júpiter.
Europa es una luna rocosa, hogar de océanos de agua salada que duplican el volumen de los de la Tierra, encerrados en una capa de hielo. Los científicos han pensado durante mucho tiempo que Europa puede ser uno de los mejores lugares de nuestro sistema solar para buscar vida no terrestre. Sin embargo, la probabilidad y la naturaleza de esa vida dependen en gran medida del grosor de su capa de hielo, algo que los astrónomos aún no han podido determinar.
Un equipo de expertos en ciencia planetaria, incluido Brandon Johnson, profesor asociado, y Shigeru Wakita, científico investigador del Departamento de Ciencias de la Tierra, Atmosféricas y Planetarias de la Facultad de Ciencias de la Universidad Purdue, anunció en un nuevo artículo publicado en Avances científicos que la capa de hielo de Europa tiene al menos 20 kilómetros de espesor.
Para llegar a su conclusión, los científicos estudiaron grandes cráteres en Europa y ejecutaron una variedad de modelos para determinar qué combinación de características físicas podría haber creado tal estructura superficial.
"Este es el primer trabajo que se ha realizado en este gran cráter en Europa", dijo Wakita. "Las estimaciones anteriores mostraban una capa de hielo muy delgada sobre un océano espeso. Pero nuestra investigación mostró que es necesario que haya una capa gruesa, tan gruesa que es probable que se produzca convección en el hielo, algo que se ha debatido anteriormente".
Utilizando datos e imágenes de la nave espacial Galileo, que estudió Europa en 1998, Johnson analizó los cráteres de impacto para decodificar verdades sobre la estructura de Europa. Johnson, experto en física planetaria y colisiones colosales, ha estudiado casi todos los cuerpos planetarios importantes del sistema solar. Los científicos han debatido durante mucho tiempo el espesor de la capa de hielo de Europa; nadie lo ha visitado para medirlo directamente, por lo que los científicos están utilizando creativamente la evidencia disponible:los cráteres en la superficie helada de Europa.
"La formación de cráteres de impacto es el proceso superficial más ubicuo que da forma a los cuerpos planetarios", dijo Johnson. "Los cráteres se encuentran en casi todos los cuerpos sólidos que hemos visto. Son un importante impulsor del cambio en los cuerpos planetarios.
"Cuando se forma un cráter de impacto, esencialmente se está investigando la estructura subsuperficial de un cuerpo planetario. Al comprender los tamaños y formas de los cráteres en Europa y reproducir su formación con simulaciones numéricas, podemos inferir información sobre el espesor de su capa de hielo. es."
Europa es un mundo helado, pero el hielo alberga un núcleo rocoso. La superficie helada, sin embargo, no está estancada. La tectónica de placas y las corrientes de convección en los océanos y el propio hielo refrescan la superficie con bastante frecuencia. Esto significa que la superficie en sí tiene sólo entre 50 y 100 millones de años, lo que parece viejo para organismos de vida corta como los humanos, pero es joven en lo que respecta a los períodos geológicos.
Esa superficie suave y joven significa que los cráteres están claramente definidos, son más fáciles de analizar y no son muy profundos. Sus impactos dicen a los científicos más sobre la capa helada de la luna y el agua del océano debajo, en lugar de transmitir mucha información sobre su corazón rocoso.
"Comprender el espesor del hielo es vital para teorizar sobre la posible vida en Europa", dijo Johnson. "El grosor de la capa de hielo controla qué tipo de procesos ocurren dentro de ella, y eso es realmente importante para comprender el intercambio de material entre la superficie y el océano. Eso es lo que nos ayudará a comprender cómo ocurren todo tipo de procesos en Europa. —Y ayúdanos a comprender la posibilidad de la vida."
Más información: Shigeru Wakita, La formación de cuencas multianillos limita el espesor de la capa de hielo de Europa, Science Advances (2024). DOI:10.1126/sciadv.adj8455. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adj8455
Información de la revista: Avances científicos
Proporcionado por la Universidad Purdue
