Europa, una luna congelada alrededor de Júpiter, se cree que es uno de los mundos posiblemente más habitables del sistema solar. Fue observada por primera vez en detalle por la sonda Voyager 1 en 1979, revelando una superficie casi desprovista de grandes cráteres. Esto sugirió que el agua inunda regularmente desde su interior, resurgiendo el satélite. Europa también está surcada por largos canales, pliegues y crestas, posiblemente hechas de icebergs flotando en agua derretida o aguanieve.

Pero fue a finales de la década de 1990 cuando Europa se volvió realmente interesante. La misión Galileo encontró evidencia de que tenía un océano de agua salada líquida debajo de la superficie. El hecho de que sea salada nos da pistas de que el agua puede estar en contacto con la roca, un proceso que podría proporcionar energía en el agua para alimentar la vida microbiana; según informa la NASA.

Pero las observaciones fueron demasiado escasas y limitadas para que pudiéramos decir por separado qué tan profundo y salado es el océano, y mucho menos qué tipo de sales hay. Ahora, un nuevo estudio, publicado en Science Advances, muestra que puede ser una sal de mesa normal (cloruro de sodio), como en la Tierra. Esto tiene implicaciones importantes para la posible existencia de vida en las profundidades ocultas de Europa.

Un océano rico en cloruro de sodio

Los científicos creen que la circulación hidrotérmica dentro del océano, posiblemente impulsada por respiraderos hidrotérmicos, podría enriquecer naturalmente el océano en cloruro de sodio, a través de reacciones químicas entre el océano y la roca. En la Tierra, se cree que los respiraderos hidrotermales son una fuente de vida, como las bacterias. Se ha encontrado que los penachos que emanan del polo sur de la luna de Saturno, Encelado, que tiene un océano similar, contienen cloruro de sodio, lo que hace que tanto Europa como Encelado sean objetivos de exploración aún más atractivos.

Regiones Chaos en el hemisferio posterior de Europa. Crédito: NASA / JPL

Si observamos el espectro (la descomposición de la luz según la longitud de onda) de la luz reflejada desde la superficie, podemos inferir qué sustancias están allí. Esto muestra evidencia de hielo de agua. Pero también hay otros dos materiales: ácido sulfúrico “hidratado” y sal de sulfato. ¿De dónde vienen? Para los científicos que estudian el interior de Europa, o para aquellos que examinan el potencial astrobiológico del océano lunar, la pregunta realmente interesante es: ¿provienen del interior de Europa?

Al igual que nuestra luna y la Tierra, Europa está ligada a Júpiter, lo que significa que siempre presenta el mismo lado que el planeta gigante. Las observaciones de Galileo revelaron la presencia de ácido sulfúrico “hidratado” en el lado de Europa que mira hacia atrás a lo largo de su órbita, el hemisferio posterior. Para producir ácido sulfúrico en agua helada, se necesita una fuente de azufre y energía para impulsar la reacción química. Parte de esto puede surgir del interior de la luna en forma de sales de sulfato, parte de ella puede ser transmitida por meteoritos, pero la explicación más probable es que proviene de su luna volcánica hermana, Io.

El azufre se expulsaría al espacio de los volcanes en Io y, finalmente, llegaría a Europa. Moviéndose más rápido que Europa, lo más probable es que el azufre golpee el lado posterior de Europa y se implante en el hielo. La energía requerida para hacer esto vendría de los electrones en los cinturones de radiación de Júpiter. En su mayor parte, van alrededor de Júpiter más rápido que Europa, chocan contra su lado y entregan toneladas de energía.

Concentraciones de ácido sulfúrico en la superficie. El hemisferio posterior está en la parte superior izquierda donde las concentraciones son más altas. Crédito: NASA / JPL

Las mediciones también han demostrado evidencia de sales de sulfato, como el sulfato de magnesio (sales de Epsom), pero aún no se sabe de dónde provienen.

Presencia de sales

El equipo detrás del nuevo estudio razonó que el lado de Europa que enfrenta a lo largo de su órbita, el hemisferio principal, que está protegido del bombardeo de azufre, podría ser el mejor lugar para buscar evidencia de qué sales existen realmente dentro de Europa.

En la parte visible de un espectro hay características distintas llamadas “centros de color” que aparecen cuando son irradiados por electrones muy energéticos. Los investigadores utilizaron el poderoso Telescopio Espacial Hubble para buscar evidencia de estos centros de color en el espectro de Europa y descubrieron una caracterí

stica ubicada exclusivamente en el lado de la luna que mira a lo largo de su órbita, mostrando evidencia de cloruro de sodio.

Aunque hubo algunos indicios de sales en las observaciones de Galileo, los datos más recientes del Hubble han permitido a los científicos restringirlo a una región en el hemisferio principal llamada “chaos terrain”, y no en regiones donde la química del azufre podría ser controlada por la radiación. Eso significa que es probable que provengan del interior de Europa.

Europa en color natural a la izquierda, y falso color a la derecha. Las regiones marrón / rojo de la derecha podrían corresponder a las regiones de ácido sulfúrico, y se cree que el terreno amarillo-a la izquierda está producido por el cloruro de sodio. Crédito: NASA / JPL / University of Arizona

La vida, tal como la conocemos, necesita agua y energía líquidas. Que Europa tenga un océano líquido en absoluto nos dice que hay agua líquida y una fuente de energía para evitar que se congele. Pero la composición química del océano también es crucial. La salmuera, “agua salada” , tiene un punto de congelación más bajo que el agua pura, lo que significa que hace que el agua sea más habitable.

La sal, específicamente los iones de sodio en la sal de mesa, también es crucial para toda una gama de procesos metabólicos en la vida animal y vegetal. En contraste, algunas otras sales, como los sulfatos, podrían inhibir la vida si están presentes en grandes cantidades. Los investigadores querían señalar que podrían estar viendo el punto final de una complicada cadena de procesos debajo de la superficie: la sal podría ser parte de las capas de hielo natural. Pero, para aquellos que esperan que haya vida en Europa, el descubrimiento del cloruro de sodio es una buena noticia.