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13 de abril de 2017
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LANZAMIENTO 17-042
Las misiones de la NASA brindan nuevos conocimientos sobre los ‘mundos oceánicos’ en nuestro sistema solar
Esta ilustración muestra a Cassini buceando a través del penacho de Encelado en 2015. Los nuevos descubrimientos del mundo oceánico de Cassini y Hubble ayudarán a informar la exploración futura y la búsqueda más amplia de vida más allá de la Tierra.
Créditos: NASA / JPL-Caltech
Este gráfico ilustra cómo los científicos de Cassini piensan que el agua interactúa con las rocas en el fondo del océano de la luna helada de Saturno Encelado, produciendo gas hidrógeno.
Créditos: NASA / JPL-Caltech
Estas imágenes compuestas muestran un presunto penacho de material en erupción a dos años de distancia del mismo lugar en la luna helada Europa de Júpiter. Ambas plumas, fotografiadas en luz ultravioleta por Hubble, se vieron en silueta cuando la luna pasó frente a Júpiter.
Créditos: NASA / ESA / STScI / USGS
El óvalo verde resalta las plumas que Hubble observó en Europa. El área también corresponde a una región cálida en la superficie de Europa. El mapa se basa en observaciones de la nave espacial Galileo.
Créditos: NASA / ESA / STScI / USGS
Dos misiones veteranas de la NASA están proporcionando nuevos detalles sobre las lunas heladas de Júpiter y Saturno, que aumentan el interés científico de estos y otros “mundos oceánicos” en nuestro sistema solar y más allá. Los hallazgos se presentan en documentos publicados el jueves por investigadores de la misión Cassini de la NASA a Saturno y el Telescopio Espacial Hubble.
En los documentos, los científicos de Cassini anuncian que parece existir una forma de energía química de la que la vida puede alimentarse en la luna Encelado de Saturno, y los investigadores del Hubble informan evidencia adicional de columnas que brotan de la luna Europa de Júpiter.
“Esto es lo más cerca que hemos llegado, hasta ahora, de identificar un lugar con algunos de los ingredientes necesarios para un ambiente habitable”, dijo Thomas Zurbuchen, administrador asociado de la Dirección de Misión Científica de la NASA en la sede en Washington. “Estos resultados demuestran la naturaleza interconectada de las misiones científicas de la NASA que nos están acercando a responder si realmente estamos solos o no”.
El artículo de investigadores de la misión Cassini, publicado en la revista Science, indica que el gas hidrógeno, que podría proporcionar una fuente de energía química para la vida, se está vertiendo en el océano subsuperficial de Encelado por la actividad hidrotermal en el fondo marino.
La presencia de abundante hidrógeno en el océano de la luna significa que los microbios, si existen, podrían usarlo para obtener energía combinando el hidrógeno con dióxido de carbono disuelto en el agua. Esta reacción química, conocida como “metanogénesis” porque produce metano como subproducto, está en la raíz del árbol de la vida en la Tierra e incluso podría haber sido fundamental para el origen de la vida en nuestro planeta.
La vida tal como la conocemos requiere tres ingredientes principales: agua líquida; una fuente de energía para el metabolismo; y los ingredientes químicos correctos, principalmente carbono, hidrógeno, nitrógeno, oxígeno, fósforo y azufre. Con este hallazgo, Cassini ha demostrado que Encelado, una pequeña luna helada a mil millones de millas más lejos del sol que la Tierra, tiene casi todos estos ingredientes para la habitabilidad. Cassini aún no ha demostrado que el fósforo y el azufre estén presentes en el océano, pero los científicos sospechan que sí, ya que se cree que el núcleo rocoso de Encelado es químicamente similar a los meteoritos que contienen los dos elementos.
“La confirmación de que la energía química para la vida existe dentro del océano de una pequeña luna de Saturno es un hito importante en nuestra búsqueda de mundos habitables más allá de la Tierra”, dijo Linda Spilker, científica del proyecto Cassini en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA en Pasadena, California.
La nave espacial Cassini detectó el hidrógeno en el penacho de gas y material helado que se pulverizaba desde Encelado durante su última y más profunda inmersión a través del penacho el 28 de octubre de 2015. Cassini también probó la composición del penacho durante los sobrevuelos al principio de la misión. A partir de estas observaciones, los científicos han determinado que casi el 98 por ciento del gas en el penacho es agua, aproximadamente el 1 por ciento es hidrógeno y el resto es una mezcla de otras moléculas que incluyen dióxido de carbono, metano y amoníaco.
La medición se realizó utilizando el instrumento del espectrómetro de masas de iones y neutros (INMS) de Cassini, que olfatea gases para determinar su composición. INMS fue diseñado para muestrear la atmósfera superior de la luna Titán de Saturno. Después del sorprendente descubrimiento de Cassini de una imponente columna de espuma helada en 2005, que emanaba de las grietas calientes cerca del polo sur, los científicos volvieron sus detectores hacia la pequeña luna.
Cassini no fue diseñado para detectar signos de vida en el penacho de Encelado; de hecho, los científicos no sabían que el penacho existía hasta después de que la nave espacial llegara a Saturno.
“Aunque no podemos detectar la vida, descubrimos que hay una fuente de alimento para eso. Sería como una tienda de dulces para microbios”, dijo Hunter Waite, autor principal del estudio Cassini.
Los nuevos hallazgos son una línea de evidencia independiente de que la actividad hidrotermal está teniendo lugar en el océano Encelado. Los resultados anteriores, publicados en marzo de 2015, sugirieron que el agua caliente está interactuando con las rocas debajo del mar; Los nuevos hallazgos respaldan esa conclusión y agregan que la roca parece estar reaccionando químicamente para producir hidrógeno.
El documento que detalla los nuevos hallazgos del Telescopio Espacial Hubble, publicado en The Astrophysical Journal Letters, informa sobre observaciones de Europa desde 2016 en las que se vio una probable columna de material saliendo de la superficie de la luna en el mismo lugar donde Hubble vio evidencia de una pluma en 2014 Estas imágenes refuerzan la evidencia de que las plumas de Europa podrían ser un fenómeno real, que se enciende intermitentemente en la misma región en la superficie de la luna.
El penacho recién fotografiado se eleva aproximadamente 62 millas (100 kilómetros) sobre la superficie de Europa, mientras que el observado en 2014 se estimó en aproximadamente 30 millas (50 kilómetros) de altura. Ambos corresponden a la ubicación de una región inusualmente cálida que contiene características que parecen ser grietas en la corteza helada de la luna, vista a fines de la década de 1990 por la nave espacial Galileo de la NASA. Los investigadores especulan que, como Encelado, esto podría ser evidencia de la erupción de agua desde el interior de la luna.
“Las plumas en Encelado están asociadas con regiones más calientes, así que después de que Hubble tomó imágenes de esta nueva característica similar a una pluma en Europa, observamos esa ubicación en el mapa térmico de Galileo. Descubrimos que el candidato a penacho de Europa está sentado en la anomalía térmica “, dijo William Sparks, del Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial en Baltimore, Maryland. Sparks dirigió los estudios de penacho del Hubble en 2014 y 2016.
Los investigadores dicen que si las plumas y el punto cálido están vinculados, podría significar que el agua que se ventila por debajo de la corteza helada de la luna está calentando la superficie circundante. Otra idea es que el agua expulsada por el penacho cae sobre la superficie como una fina niebla, cambiando la estructura de los granos de la superficie y permitiéndoles retener el calor por más tiempo que el paisaje circundante.
Para las observaciones de 2014 y 2016, el equipo utilizó el espectrógrafo de imágenes de telescopio espacial (STIS) de Hubble para detectar las plumas en luz ultravioleta. Cuando Europa pasa frente a Júpiter, cualquier característica atmosférica alrededor del borde de la luna bloquea parte de la luz de Júpiter, permitiendo que STIS vea las características en silueta. Sparks y su equipo continúan usando Hubble para monitorear Europa en busca de ejemplos adicionales de candidatos a penacho y esperan determinar la frecuencia con la que aparecen.
La futura exploración de la NASA de los mundos oceánicos está habilitada por el monitoreo de Hubble de la supuesta actividad del penacho de Europa y la investigación a largo plazo de Cassini sobre el penacho de Encelado. En particular, ambas investigaciones están sentando las bases para la misión Europa Clipper de la NASA, que se planea lanzar en la década de 2020.
“Si hay plumas en Europa, como ahora sospechamos fuertemente, con Europa Clipper estaremos listos para ellas”, dijo Jim Green, Director de Ciencia Planetaria, en la sede de la NASA.
La identificación del Hubble de un sitio que parece tener una actividad de pluma persistente e intermitente proporciona un objetivo tentador para que la misión Europa investigue con su poderoso conjunto de instrumentos científicos. Además, algunos de los coautores de Sparks en los estudios del Hubble Europa están preparando una potente cámara ultravioleta para volar en Europa Clipper que realizará mediciones similares a las del Hubble, pero a miles de veces más cerca. Y varios miembros del equipo Cassini INMS están desarrollando una versión exquisitamente sensible de próxima generación de su instrumento para volar en Europa Clipper.
Para obtener más información sobre los mundos oceánicos en nuestro sistema solar y más allá, visite:
Ocean Worlds
