Europa puede tener enormes picos de hielo en su superficie

Picos de hielo, también conocidos como penitentes, en el Alto Río Blanco en los Andes centrales de Argentina. Picos de hielo similares podrían existir en la superficie de la luna de Júpiter, Europa, en sus latitudes ecuatoriales. Imagen vía Arvaki / Wikipedia.

Todos estos mundos son tuyos, excepto Europa. No intente aterrizar allí . Así sigue la línea familiar de la novela de ciencia ficción de 1982 "2010: Odyssey Two" de Arthur C. Clarke. En él, la inteligencia artificial llamada HAL advierte a los astronautas humanos que no intenten aterrizar en la superficie de la luna de Júpiter, Europa. Ahora, como resultado, los aterrizajes en Europa podrían resultar difíciles en realidad, no debido a los extraterrestres, sino a causa de picos masivos de hielo que los investigadores sospechan que podrían ser tan altos como edificios de cinco pisos. Los hallazgos fueron publicados en la revista Nature Geoscience, revisada por pares, el 8 de octubre de 2018.

Europa es uno de los cuatro famosos satélites galileanos de Júpiter. Es un mundo muy intrigante, con un posible océano global debajo de una capa exterior de hielo. La superficie de Europa es notablemente lisa en su mayor parte, entrecruzada por muchas fracturas, lo que hace que la luna parezca un huevo gigante roto. Pero la región ecuatorial parece ser un poco más áspera según el nuevo estudio, con hojas de hielo que probablemente midan hasta 50 pies de alto y 23 pies de ancho (15 metros de alto, 7 metros de ancho) según un nuevo análisis de las características de la superficie. Pueden ser similares a las formaciones llamadas penitentes, conocidas en la Tierra y descubiertas más recientemente en Plutón, el "terreno cubierto", por la nave espacial New Horizons en 2015. Según el coautor del estudio, Orkan Umurhan, astrofísico y científico planetario de la NASA Ames. Centro de Investigación:

Era solo cuestión de tiempo antes de que empezáramos a imaginar que estos terrenos irregulares podrían existir en otras partes del sistema solar.

La superficie helada de Europa es bastante lisa en general, excepto por las numerosas grietas que cruzan la luna, haciéndola parecer un huevo gigante roto. Imagen vía NASA-JPL-Caltech.

Los penitentes son básicamente láminas gigantes de hielo que se orientan hacia el sol. En el desierto de Atacama, en el norte de Chile, se pueden encontrar en áreas de luz solar brillante y sostenida y aire frío, seco y quieto. El calor del sol hace que el hielo y la nieve se sublimen y se conviertan en vapor de agua sin derretirse primero en un proceso llamado sublimación. Esos pueden crecer hasta 16 pies de altura. A medida que se forman, tienden a orientarse naturalmente hacia el sol del mediodía.

Como se encuentran en la Tierra y Plutón, los investigadores querían ver si también podían existir en Europa. Del nuevo artículo:

En la Tierra, la sublimación de depósitos de hielo masivos en latitudes ecuatoriales en condiciones frías y secas en ausencia de derretimiento líquido conduce a la formación de texturas con púas y cuchillas erosionadas en la superficie del hielo. Estas cuchillas esculpidas por sublimación se conocen como penitentes. Para que este proceso tenga lugar en otro planeta, el hielo debe ser lo suficientemente volátil como para sublimarse en condiciones de superficie, y los procesos de difusión que actúan para suavizar la topografía deben funcionar más lentamente. Aquí calculamos las tasas de sublimación de hielo de agua a través de la superficie de la luna Europa de Júpiter. Encontramos que las tasas de sublimación de la superficie exceden las de la erosión por los procesos de meteorización espacial en el cinturón ecuatorial de Europa (latitudes por debajo de los 23 grados), y que las condiciones favorecerían el crecimiento del penitente. Estimamos que los penitentes en Europa podrían alcanzar 15 metros [50 pies] de profundidad con un espacio de 7, 5 metros [25 pies] cerca del ecuador, en promedio, si se hubieran desarrollado en el intervalo permitido por la media de Europa. edad superficial. Aunque las imágenes disponibles de Europa tienen una resolución insuficiente para detectar la rugosidad de la superficie a una escala de varios metros, los datos térmicos y de radar son consistentes con nuestra interpretación. Sugerimos que los penitentes podrían representar un peligro para un futuro módulo de aterrizaje en Europa.

Para determinar si podrían ocurrir en Europa, los investigadores necesitaban calcular las tasas de sublimación del hielo de agua en la superficie de Europa. Luego se compararon con los impactos de meteoritos y el bombardeo de partículas cargadas eléctricamente que golpearon Europa desde Júpiter.

Penitentes en el desierto de Atacama en Chile. Imagen vía ESO / B. Tafreshi

Según su análisis, los procesos de sublimación crearían características de superficie más ásperas en la región ecuatorial de Europa, mientras que otras regiones seguirían siendo más suaves: los penitentes explicarían muy bien el radar y las anomalías térmicas vistas anteriormente en esta luna de Júpiter. Como señaló el científico planetario Cyril Grima de la Universidad de Texas en Austin:

Siempre es agradable ver cómo la ciencia rigurosa puede ayudarnos a imaginar cómo la superficie de un planeta desconocido podría estar a una escala nunca observada todavía.

La existencia de los picos de hielo, en este punto, se ha inferido en lugar de observarse directamente, debido a la resolución relativamente baja de las imágenes antiguas de la sonda Galileo, que siguen siendo las mejores imágenes que tenemos en este momento. Cualquier sonda futura, como el próximo Europa Clipper, que realizará numerosos sobrevuelos cercanos de la luna, pero no aterrizará, podrá obtener imágenes de la superficie en una resolución mucho más alta. Grima también mencionó esto, diciendo que:

La carga útil del próximo Europa Clipper es perfectamente adecuada para ese tipo de detección.

Concepto artístico de la futura misión Europa Clipper, que podrá obtener imágenes de la superficie en una resolución mucho más alta que nunca. Imagen vía NASA.

Esa resolución será necesaria, ya que las altas puntas de hielo puntiagudas podrían representar un grave peligro para cualquier módulo de aterrizaje. Entonces, ¿cómo se prepara la NASA, o cualquier otra agencia espacial, para esa posibilidad? Algunas otras pruebas de laboratorio sugieren que puede que no haya penitentes en Europa. De acuerdo con Kevin Hand en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA:

Analizamos este problema y decidimos que lo mejor es construir Europa en el laboratorio. Hasta ahora, nuestro equipo aún no ha visto formarse penitentes en el laboratorio en condiciones comparables a Europa. Estoy seguro de que hay formaciones extrañas en Europa, pero no están formadas por la misma física que impulsa la formación de penitentes en la Tierra.

Aún no se sabe si los penitentes realmente existen en Europa, pero parece prudente que las futuras misiones de aterrizaje, como una propuesta para seguir la misión Europa Clipper, tengan en cuenta la posibilidad. Los de Plutón, por ejemplo, aunque más grandes, fueron inesperados, pero definitivamente son reales.

Cuando la nave espacial New Horizons pasó a Plutón en 2015, descubrió a los penitentes allí. También se denominan terrenos con cuchillas (centro inferior de la imagen). Imagen a través de la NASA / Johns Hopkins University / APL / Southwest Research Institute.

Los penitentes de Plutón son evidencia de que la sublimación puede crear algunas formaciones extrañas en todo el sistema solar, incluso en mundos con poca o ninguna atmósfera, como Europa. Como señaló Umurhan:

Se está haciendo evidente que los accidentes geográficos esculpidos por la sublimación podrían estar bastante extendidos entre los cuerpos helados del sistema solar. Cuando vas al desierto de Atacama y ves esto, se siente bastante de otro mundo, y ahora vemos que ese es realmente el caso.

En pocas palabras: si hay penitentes, grandes picos de hielo, en la superficie de la luna Europa de Júpiter, podrían dificultar un futuro aterrizaje allí. Las próximas misiones espaciales, como Europa Clipper, examinarán la superficie con mucho mayor detalle para encontrar sitios de aterrizaje adecuados.

Fuente: Formación de rugosidad de la lámina a escala de metro en la superficie de Europa por ablación de hielo.

Via Nature Geoscience