Extrañas características en luna Europa es un buen augurio para vida extraterrestre


Europa es un candidato principal para la vida en nuestro sistema solar, y su profundo océano de agua salada ha cautivado a los científicos durante décadas. Pero está encerrado por una capa helada que podría tener millas o decenas de millas de espesor, lo que hace que el muestreo sea una perspectiva desalentadora. Ahora, cada vez más evidencia revela que la capa de hielo puede ser menos una barrera y más un sistema dinámico, y un sitio de habitabilidad potencial por derecho propio.

Las observaciones de radar de penetración en el hielo que capturaron la formación de una característica de «doble cresta» en Groenlandia sugieren que la capa de hielo de Europa puede tener una gran cantidad de bolsas de agua debajo de características similares que son comunes en la superficie. Los hallazgos, que aparecen en Nature Communications el 19 de abril, pueden ser convincentes para detectar entornos potencialmente habitables dentro del exterior de la luna joviana.

«Debido a que está más cerca de la superficie, donde obtienes sustancias químicas interesantes del espacio, otras lunas y los volcanes de Io, existe la posibilidad de que la vida tenga una oportunidad si hay bolsas de agua en el caparazón», dijo el autor principal del estudio, Dustin Schroeder, profesor asociado de geofísica en la Escuela de Ciencias de la Tierra, Energía y Medio Ambiente de la Universidad de Stanford (Stanford Earth). «Si el mecanismo que vemos en Groenlandia es cómo suceden estas cosas en Europa, sugiere que hay agua en todas partes».

Un análogo terrestre

En la Tierra, los investigadores analizan las regiones polares utilizando instrumentos geofísicos aéreos para comprender cómo el crecimiento y la retirada de las capas de hielo podrían afectar el aumento del nivel del mar. Gran parte de esa área de estudio ocurre en tierra, donde el flujo de las capas de hielo está sujeto a una hidrología compleja, como lagos subglaciales dinámicos, estanques de deshielo superficial y conductos de drenaje estacionales, lo que contribuye a la incertidumbre en las predicciones del nivel del mar.

Debido a que un subsuelo terrestre es tan diferente del océano de agua líquida del subsuelo de Europa, los coautores del estudio se sorprendieron cuando, durante una presentación de un grupo de laboratorio sobre Europa, notaron que las formaciones que rayan la luna helada se parecían mucho a una característica menor. en la superficie de la capa de hielo de Groenlandia, una capa de hielo que el grupo ha estudiado en detalle.

«Estábamos trabajando en algo totalmente diferente relacionado con el cambio climático y su impacto en la superficie de Groenlandia cuando vimos estas pequeñas crestas dobles, y pudimos ver que las crestas pasaban de ‘no formadas’ a ‘formadas'». Schroeder dijo.

Tras un examen más detallado, descubrieron que la cresta en forma de «M» en Groenlandia conocida como doble cresta podría ser una versión en miniatura de la característica más prominente de Europa.

Destacado y frecuente

Las crestas dobles en Europa aparecen como cortes dramáticos en la superficie helada de la luna, con crestas que alcanzan casi 1000 pies, separadas por valles de aproximadamente media milla de ancho. Los científicos conocen las características desde que la nave espacial Galileo fotografió la superficie de la luna en la década de 1990, pero no han podido concebir una explicación definitiva de cómo se formaron.

Mediante análisis de datos de elevación de la superficie y radares de penetración de hielo recopilados entre 2015 y 2017 por la Operación IceBridge de la NASA, los investigadores revelaron cómo se produjo la doble cresta en el noroeste de Groenlandia cuando el hielo se fracturó alrededor de una bolsa de agua líquida presurizada que se estaba volviendo a congelar dentro del capa de hielo, causando que dos picos se eleven en la forma distinta.

«En Groenlandia, esta doble cresta se formó en un lugar donde el agua de los lagos y arroyos superficiales con frecuencia drena cerca de la superficie y se vuelve a congelar», dijo la autora principal del estudio, Riley Culberg, estudiante de doctorado en ingeniería eléctrica en Stanford. «Una forma en que bolsas de agua poco profundas similares podrían formarse en Europa podría ser a través del agua del océano subterráneo que es empujada hacia la capa de hielo a través de fracturas, y eso sugeriría que podría haber una cantidad razonable de intercambio dentro de la capa de hielo. «

Complejidad de bola de nieve

En lugar de comportarse como un bloque de hielo inerte, la capa de Europa parece sufrir una variedad de procesos geológicos e hidrológicos, una idea respaldada por este estudio y otros, incluida la evidencia de columnas de agua que emergen a la superficie. Una capa de hielo dinámica respalda la habitabilidad, ya que facilita el intercambio entre el océano subterráneo y los nutrientes de los cuerpos celestes vecinos acumulados en la superficie.

«La gente ha estado estudiando estas crestas dobles durante más de 20 años, pero esta es la primera vez que pudimos ver algo similar en la Tierra y ver a la naturaleza hacer su magia», dijo el coautor del estudio Gregor Steinbrügge, científico planetario. en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA que comenzó a trabajar en el proyecto como investigador postdoctoral en Stanford. «Estamos dando un paso mucho más grande en la dirección de comprender qué procesos dominan realmente la física y la dinámica de la capa de hielo de Europa».

Los coautores dijeron que su explicación de cómo se forman las crestas dobles es tan compleja que no podrían haberla concebido sin el análogo en la Tierra.

«El mecanismo que presentamos en este documento habría sido casi demasiado audaz y complicado de proponer sin verlo suceder en Groenlandia», dijo Schroeder.

Los hallazgos dotan a los investigadores de una firma de radar para detectar rápidamente este proceso de formación de doble cresta utilizando un radar de penetración de hielo, que se encuentra entre los instrumentos actualmente planificados para explorar Europa desde el espacio.

«Somos otra hipótesis además de muchas, solo tenemos la ventaja de que nuestra hipótesis tiene algunas observaciones de la formación de una característica similar en la Tierra para respaldarla», dijo Culberg. «Está abriendo todas estas nuevas posibilidades para un descubrimiento muy emocionante».

Schroeder también es miembro de la facultad del Instituto de Inteligencia Artificial centrada en el ser humano (HAI), profesor asociado, por cortesía, de ingeniería eléctrica y miembro del centro, por cortesía, en el Instituto Stanford Woods para el Medio Ambiente.

Esta investigación fue apoyada por una beca de posgrado en ingeniería y ciencia de la defensa nacional y, en parte, por la subvención NNX16AJ95G de la NASA y la subvención NSF 1745137.

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