Encuentran «araña» en la luna Europa de Júpiter

Científicos planetarios irlandeses han bautizado una formación con forma de araña en la luna helada de Júpiter, Europa, como «Damhán Alla», que se traduce como «araña» o «demonio de la pared».

Observado por primera vez por la sonda espacial Galileo de la NASA, un estudio recién publicado, que invoca características comunes en los lagos congelados de la Tierra, explora cómo esta formación pudo haberse formado a partir de erupciones de agua salada bajo el hielo, ofreciendo pistas sobre el agua líquida subterránea y el potencial de vida en Europa.

Los científicos responsables de la investigación —y del posterior nombramiento— están dirigidos por la profesora de física de la Universidad de Florida Central, Lauren McKeown, exalumna del Trinity College de Dublín, e incluyen a la Dra. Jennifer Scully, también exalumna del Trinity College, así como a otros investigadores del Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA, la Universidad de Brown y el Instituto de Ciencias Planetarias. Acaban de publicar sus hallazgos en The Planetary Science Journal.

Cómo las estrellas lacustres de la Tierra aportan información a la investigación
Utilizando las estrellas lacustres de la Tierra como análogos, junto con observaciones de campo, experimentos de laboratorio y modelado, los investigadores esperan obtener información valiosa sobre cómo se formó esta enigmática formación helada, lo cual podría tener implicaciones para futuras misiones que aterricen en Europa y otros mundos helados y sin aire.

El interés de la profesora McKeown por el espacio comenzó en su adolescencia, cuando conoció la nave espacial Cassini, que exploró Encélado, una pequeña luna helada de Saturno.

«Me fascinaron las animaciones de un artículo de RTE News que mostraban una columna de agua a kilómetros de la superficie de la luna y la posibilidad de que allí existiera agua líquida, o incluso un océano», comentó la nativa de Churchtown, Dublín. «Me animó a explorar el sitio web de la NASA para aprender más sobre las superficies planetarias heladas y, con el tiempo, seguir una carrera en ciencias planetarias en el Trinity College de Dublín».

Durante mi doctorado con la Dra. Mary Bourke, profesora de Trinity, perseguí un proyecto soñado: investigar el papel de la sublimación del hielo como factor impulsor del cambio superficial en Marte. También realicé prácticas en la NASA y Mary me puso en contacto con científicos de la NASA, incluyendo a su colaboradora, la Dra. Serina Diniega, con quien finalmente trabajé durante mi posdoctorado en el JPL de la NASA.

Hay pocos científicos planetarios irlandeses —y Jen había realizado investigaciones muy destacadas en la misión Dawn y también estuvo en Trinity—, así que la conocía, pero no nos conocimos hasta una conferencia en EE. UU. Fue fantástico tener una amiga de casa cuando llegué al JPL y estaba muy emocionado de trabajar juntos en este proyecto para investigar si la formación de araña del cráter Manannán de Europa se formó de forma similar a las estrellas lacustres de la Tierra. Jen realizó un análisis geomorfológico de la formación utilizando imágenes de Galileo y yo realicé experimentos analógicos y pruebas de campo para examinar nuestra hipótesis.

Nombrando la formación de Europa y sus orígenes

La profesora Mc Keown y su equipo descubrieron que la comunidad de Europa había denominado informalmente la formación de Manannán como «araña», por lo que quiso darle un nuevo nombre para diferenciarla de formaciones similares de Marte, similares a arañas, que se forman mediante procesos de flujo de gas muy diferentes, conservando al mismo tiempo su esencia.

«Como Jen y yo somos irlandesas, y dado que muchos accidentes geográficos de Europa ya tienen nombres irlandeses y celtas —incluido el cráter donde se encuentra la formación, que hace referencia a la mitología irlandesa «Hijo del Mar»—, decidimos llamarla Damhán Alla, la palabra irlandesa para araña. Amo, extraño y estoy muy orgullosa de mi hogar, así que me complace reconocer mis raíces irlandesas en este trabajo.»

Si bien las «arañas de Marte» se forman cuando el polvo y la arena son erosionados por el gas que escapa de debajo de una capa de hielo seco estacional, el profesor McKeown y sus colegas creen que la forma de asterisco de Europa podría haberse formado tras un impacto, cuando la salmuera líquida dentro de la capa helada se extruyó a través del hielo fragmentado por el impacto para formar un patrón similar al de las estrellas de lago de la Tierra.

Las estrellas de lago son patrones radiales y ramificados que se forman cuando la nieve cae sobre lagos congelados y se forman agujeros en el hielo, permitiendo que el agua fluya a través de la nieve, derritiéndola y extendiéndose de forma energéticamente favorable.

Patrones dendríticos como estos son comunes en la naturaleza, y aparecen en las figuras de Lichtenberg creadas por rayos, en las grietas de las playas donde las mareas fluyen a través de la arena y en muchos otros sistemas donde el fluido fluye a través de superficies porosas.

Investigación futura e inspiración irlandesa

Hasta ahora, las observaciones de la formación helada de Europa se han limitado a imágenes de la sonda Galileo, pero el equipo de la profesora McKeown espera resolver esta cuestión con imágenes de mayor resolución de la misión Europa Clipper, una sonda de la NASA cuya llegada al sistema de Júpiter está prevista para abril de 2030.

«La importancia de nuestra investigación es realmente emocionante», afirma. «Formaciones superficiales como estas nos pueden revelar mucho sobre lo que ocurre bajo el hielo. Si observamos más con Europa Clipper, podrían indicar la existencia de charcas de salmuera locales bajo la superficie».

De cara al futuro, la profesora McKeown planea investigar cómo la baja presión afecta la formación de estas formaciones y si podrían formarse bajo una corteza helada, de forma similar a cómo fluye la lava en la Tierra bajo una corteza superpuesta casi sólida.

Está creando un nuevo laboratorio en la UCF, llamado Laboratorio FROSTIE (Instalación para la Investigación de la Observación de la Topografía Simulada de Entornos Helados), donde diseña una cámara de baja presión específicamente para estos experimentos. Trabajando con estudiantes, creará simuladores de hielo mientras continúa colaborando con equipos del JPL.

La profesora McKeown espera que esta historia de Damhán Alla y sus amplias implicaciones inspire a más investigadores irlandeses a dedicarse a la investigación planetaria.

«Me encantaría ver crecer aún más a nuestro pequeño grupo de científicos planetarios irlandeses y me entusiasmaría conocer a futuros científicos planetarios irlandeses en sus inicios profesionales. Espero que este trabajo capte el interés de los irlandeses y los inspire a observar con más atención los lagos congelados si nieva este año o el próximo», añade.

Las estrellas de lago son realmente hermosas y son bastante comunes en lagos y estanques congelados, cubiertos de nieve o aguanieve. Es maravilloso pensar que podrían ofrecernos una visión de los procesos que ocurren en Europa y quizás incluso en otros mundos oceánicos helados de nuestro sistema solar.

Con información de The Planetary Science Journal