Las observaciones de microondas de Juno revelan que la corteza helada de Europa tiene 29 kilómetros de espesor

Las observaciones de microondas de Juno revelan que la corteza helada de Europa tiene 18 millas de profundidad

Durante décadas, los científicos planetarios han debatido sobre la naturaleza de la cubierta helada que envuelve a Europa, la luna de Júpiter, un mundo considerado durante mucho tiempo como uno de los candidatos más prometedores para albergar vida extraterrestre en nuestro sistema solar. El misterio central ha girado en torno al espesor de esta capa: ¿es un velo delgado y frágil o una barrera masiva de millas de espesor? Nuevos datos de la misión Juno de la NASA, publicados en la revista Nature Astronomy, han proporcionado finalmente una respuesta definitiva. Utilizando el Radiómetro de Microondas (MWR) de la sonda, los investigadores han determinado que la corteza helada de Europa tiene un espesor medio de aproximadamente 18 millas (29 kilómetros), lo que proporciona una nueva limitación crítica para los modelos sobre la habitabilidad potencial de la luna.

El descubrimiento se produce tras un audaz sobrevuelo cercano el 29 de septiembre de 2022, cuando la sonda Juno, impulsada por energía solar, descendió hasta quedar a menos de 220 millas (360 kilómetros) de la superficie fracturada de Europa. Aunque Juno fue diseñada originalmente para sondear la atmósfera profunda de Júpiter, su conjunto de instrumentos ha demostrado ser notablemente versátil para estudiar las lunas jovianas. Al "mirar" bajo el hielo, el MWR fue capaz de distinguir entre las hipótesis enfrentadas de "caparazón delgado" y "caparazón grueso"; esta última sugiere una barrera mucho más formidable entre el exterior congelado de la luna y su océano oculto de agua salada.

La barrera de 18 millas: Mapeando la capa de hielo

La medición de 18 millas representa el espesor medio de la capa exterior de Europa, que es fría, rígida y conductora. Este hallazgo resuelve una larga controversia científica que estimaba que el espesor del hielo oscilaba entre menos de media milla y varias decenas de millas. Steve Levin, científico del proyecto Juno e investigador del Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA, señaló que la cifra de 18 millas describe específicamente una composición de hielo de agua pura. Sin embargo, la estructura interna puede ser incluso más compleja de lo que sugiere una sola medición.

«Si también existe una capa convectiva interna ligeramente más cálida, lo cual es posible, el espesor total de la capa de hielo sería aún mayor», explicó Levin. Por el contrario, la presencia de sales disueltas en el hielo —una posibilidad sugerida por varios modelos geológicos— podría alterar la estimación. Según Levin, una cantidad modesta de salinidad reduciría el espesor calculado en aproximadamente tres millas. Independientemente de estas fluctuaciones menores, los datos sitúan firmemente a Europa en la categoría de "caparazón grueso", una conclusión que tiene implicaciones significativas sobre cómo se mueven la energía y la materia a través del interior de la luna.

Cómo el Radiómetro de Microondas ve a través del hielo

La metodología empleada por el equipo de Juno representa un salto significativo en el reconocimiento planetario. El Radiómetro de Microondas está equipado de forma única para detectar la emisión térmica procedente del subsuelo de la luna. A diferencia de las cámaras ópticas que solo ven la superficie, las microondas pueden penetrar el hielo sólido, y las diferentes longitudes de onda alcanzan distintas profundidades. Al analizar estas señales, el equipo pudo crear un perfil térmico de la corteza, distinguiendo entre el hielo sólido y los entornos más cálidos y ricos en líquidos que pueden encontrarse a mayor profundidad.

Operar en el entorno de alta radiación del sistema joviano presenta inmensos obstáculos técnicos. El MWR tuvo que filtrar el intenso ruido de fondo mientras capturaba datos de casi la mitad de la superficie de Europa durante la breve ventana del sobrevuelo. Este proceso permitió al equipo no solo medir la profundidad, sino también identificar "dispersores" dentro del hielo. Estos dispersores son pequeñas irregularidades —grietas, poros y huecos— que se estima tienen solo unas pocas pulgadas de diámetro. Los datos sugieren que estas características se extienden varios cientos de pies por debajo de la superficie, proporcionando una visión detallada de la "corteza superior" de este mundo alienígena.

Implicaciones para la habitabilidad y el transporte de nutrientes

La confirmación de una capa de hielo gruesa cambia la perspectiva sobre la habitabilidad de Europa. Para que exista vida en el océano subsuperficial, debe haber un mecanismo para transportar el oxígeno y los nutrientes orgánicos desde la superficie —donde se producen por la radiación— hasta el agua. Una barrera de 18 millas de espesor representa un viaje mucho más largo y difícil para estos componentes esenciales de la vida. Si el hielo fuera delgado, los materiales de la superficie podrían pasar fácilmente al océano a través de la flexión mareal o de fracturas a pequeña escala.

Con un caparazón más grueso, el transporte de nutrientes depende probablemente de procesos geológicos más lentos y a gran escala, como la convección o cambios tectónicos masivos. Los datos del MWR sobre la escasa profundidad de las grietas y poros sugieren que es poco probable que estas características sirvan como "autopistas" directas al océano. En cambio, la habitabilidad de la luna puede depender de la energía térmica generada por el calentamiento mareal —el constante apretón y estiramiento de Europa por la inmensa gravedad de Júpiter—, que mantiene el estado líquido del océano y potencialmente impulsa el movimiento de la capa de hielo a lo largo de millones de años.

El camino hacia el Europa Clipper

Los hallazgos de Juno sirven como una misión de reconocimiento vital para la siguiente fase de la exploración joviana. La próxima misión Europa Clipper de la NASA, diseñada específicamente para investigar el potencial de vida de la luna, llevará un sofisticado radar de penetración de hielo. La base establecida por el Radiómetro de Microondas de Juno ayudará al equipo de Clipper a perfeccionar sus instrumentos y a centrarse en regiones de interés específicas donde el hielo podría ser más delgado o geológicamente más activo.

«Qué tan gruesa es la capa de hielo y la existencia de grietas o poros dentro de ella son parte del complejo rompecabezas para comprender la habitabilidad potencial de Europa», afirmó Scott Bolton, investigador principal de Juno del Southwest Research Institute (SwRI). Al proporcionar las primeras mediciones directas de la profundidad del caparazón, Juno ha hecho que Europa pase de ser un mundo de modelos teóricos a uno de parámetros físicos medibles. Mientras miramos hacia futuras misiones, la barrera de 18 millas se erige como un testimonio de la magnitud del desafío —y de la recompensa potencial— de buscar vida en los confines oscuros y fríos del sistema solar exterior.

Direcciones futuras en la investigación de mundos helados

A medida que los científicos continúan procesando la gran cantidad de datos del sobrevuelo de 2022, el interés se desplaza hacia las variaciones regionales en la capa de hielo. Si bien el promedio de 18 millas es ahora una métrica estándar, los investigadores están ansiosos por determinar si el caparazón es significativamente más delgado en los polos de la luna o en áreas de "terreno de caos", donde la superficie parece haberse derretido y vuelto a congelar. Dichas variaciones podrían proporcionar las "ventanas" necesarias para que futuros módulos de aterrizaje sondeen eventualmente las aguas inferiores.

El éxito del MWR en Europa también abre nuevas puertas para estudiar otras lunas heladas, como Ganímedes y Calisto. La técnica de radiometría de microondas ha demostrado ser una herramienta robusta para mirar el interior de los planetas, convirtiendo eficazmente a una nave espacial en una máquina de "rayos X" de detección remota. Con este nuevo conocimiento de la corteza de Europa, la búsqueda de vida en nuestro sistema solar tiene un camino a seguir más claro, aunque más profundo.