Increíbles visiones de oxígeno desde un sobrevuelo cercano a Europa

La luna joviana cubierta de hielo genera 1.000 toneladas de oxígeno cada 24 horas, suficiente para mantener respirando a un millón de personas durante un día.

Científicos con NASAmisión Juno a Júpiter Calcularon que la tasa de producción de oxígeno en Europa, la luna de Júpiter, es mucho menor que la de la mayoría de estudios anteriores. Publicado el 4 de marzo astronomía de la naturalezaLas conclusiones se sacaron midiendo la liberación de gases de hidrógeno de la superficie helada de la luna utilizando datos recopilados por el instrumento del Experimento de Distribuciones Aurorales Jovianas (JADE) de la nave espacial.

Los autores del artículo estiman que la cantidad de oxígeno producida es de aproximadamente 26 libras por segundo (12 kilogramos por segundo). Las estimaciones anteriores oscilan entre unas pocas libras y más de 2.000 libras por segundo (más de 1.000 kilogramos por segundo). Los científicos creen que parte del oxígeno producido de esta manera podría llegar al océano del subsuelo lunar como fuente potencial de energía metabólica.

El potencial de Europa para la vida

Con un diámetro ecuatorial de 3.100 km (1.940 millas), Europa es el cuarto planeta más grande del mundo. Lunas conocidas de Júpiter 95 Y la más pequeña de las cuatro lunas galileanas. Los científicos creen que hay un vasto océano interior de agua salada debajo de su corteza helada y sienten curiosidad por la posibilidad de que existan condiciones que sustentan la vida debajo de la superficie.

No sólo el agua interesa a los astrobiólogos: la posición de la luna de Júpiter también juega un papel importante en las posibilidades biológicas. La órbita de Europa la sitúa en medio de los cinturones de radiación del gigante gaseoso. Partículas cargadas o ionizadas de Júpiter bombardean la superficie helada, dividiendo las moléculas de agua en dos para generar oxígeno que podría llegar al océano de la luna.

Esta ilustración muestra partículas cargadas de Júpiter impactando la superficie de Europa, dividiendo las moléculas de agua congelada en moléculas de oxígeno e hidrógeno. Los científicos creen que algunos de los gases de oxígeno recién formados podrían migrar hacia el océano subterráneo de la luna, como se muestra en la imagen insertada. Fuente de la imagen: NASA/JPL-Caltech/SWRI/PU

«Europa es como una bola de nieve que pierde lentamente su agua en una corriente que fluye. Excepto que, en este caso, la corriente es un líquido de partículas ionizadas que son arrastradas a través de Júpiter por su extraordinario campo magnético. Universidad de Princeton En Nueva Jersey. «Cuando estas partículas ionizadas golpean Europa, rompen el hielo de agua molécula por molécula en la superficie para producir hidrógeno y oxígeno. En cierto modo, toda la capa de hielo se erosiona constantemente por ondas de partículas cargadas que la barren».

Capturar bombardeo

Cuando Juno voló a 354 kilómetros (220 millas) de Europa a las 2:36 p.m. PT del 29 de septiembre de 2022, JADE identificó y midió iones de hidrógeno y oxígeno creados por el bombardeo de partículas cargadas y luego «capturados» por el magnetismo de Júpiter. El campo también barrió la luna.

“Cuando la NASA galileo La misión, que atravesó Europa, nos abrió los ojos a la interacción compleja y dinámica que Europa tiene con su entorno. «Juno ha aportado una nueva capacidad para medir directamente la composición de las partículas cargadas que emanan de la atmósfera de Europa, y estamos ansiosos por echar un vistazo detrás de la cortina de este apasionante mundo acuático», dijo Szalay. «Pero de lo que no nos dimos cuenta fue que las observaciones de Juno nos darían límites estrictos sobre la cantidad de oxígeno producido en la superficie helada de Europa».

Juno lleva 11 instrumentos científicos de última generación diseñados para estudiar el sistema joviano, incluidos nueve sensores de partículas cargadas y ondas electromagnéticas para estudiar la magnetosfera de Júpiter.

«Nuestra capacidad de volar cerca de los satélites Galileo durante nuestra misión extendida nos ha permitido comenzar a abordar una amplia gama de ciencia, incluidas algunas oportunidades únicas para contribuir a la investigación de la habitabilidad de Europa», dijo el investigador principal de Juno, Scott Bolton, del Suroeste. Instituto de Investigación. «. En SanAntonio. «Y aún no hemos terminado. Aún están por llegar más sobrevuelos y la primera exploración del anillo y la atmósfera polar de Júpiter».

La producción de oxígeno es uno de los varios aspectos que investigará la misión Europa Clipper de la NASA cuando llegue a Júpiter en 2030. La misión tiene una carga útil avanzada de nueve Herramientas científicas Determinar si Europa tiene las condiciones adecuadas para la vida.

Ahora Bolton y el resto del equipo de la misión Juno tienen la vista puesta en otro mundo joviano, la luna Io, repleta de volcanes. El 9 de abril, la nave espacial llegará a 16.500 kilómetros (10.250 millas) de su superficie. Los datos recopilados por Juno se sumarán a los hallazgos de sobrevuelos anteriores de Io, incluidos dos acercamientos muy cercanos de aproximadamente 932 millas (1.500 kilómetros) el 30 de diciembre de 2023 y el 3 de febrero de 2024.

Referencia: “Producción de oxígeno a partir de la desintegración del hielo de agua superficial en Europa” por J.R. Szalay, F. Allegrini, R.W. Ebert, F. Bagenal, S.J. Bolton, S. Fatemi, D.J. McComas, A. Pontoni, J. Saur, HT Smith, D .F. Strobel, SD Vance, A. Forberger y R.J. Wilson, 4 de marzo de 2024, astronomía de la naturaleza.
DOI: 10.1038/s41550-024-02206-x

El Jet Propulsion Laboratory de la NASA, una división del Instituto de Tecnología de California en Pasadena, California, gestiona la misión Juno para el investigador principal Scott Bolton, del Southwest Research Institute en San Antonio. Juno es parte del Programa Nuevas Fronteras de la NASA, que se administra en el Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA en Huntsville, Alabama, para la Dirección de Misiones Científicas de la agencia en Washington. La Agencia Espacial Italiana (ASI) financió el Mapeador de Auroras Infrarrojas Jovianas. Lockheed Martin Space en Denver construyó y opera la nave espacial.