Algunos científicos que estudian la luna Europa de Júpiter asumieron que se formó con un núcleo metálico durante o poco después de la acreción. Ahora, investigadores de la Universidad Estatal de Arizona (ASU) contradicen esa posibilidad, argumentando que es factible que Europa no comenzara a formar su núcleo metálico hasta miles de millones de años después de la acreción, si es que sucedió.
En un estudio que aparece en Science Advances, sus autores dicen que el océano de Europa descansa sobre un interior hecho de metal y silicatos. A partir de los datos de gravedad de la misión Galileo, “muchos argumentaron que el interior de Europa, como la Tierra, se diferencia en un núcleo metálico y un manto compuesto de silicatos anhidros. Algunos estudios asumieron además que Europa se diferenció mientras (o poco después) se acrecionaba, también como la Tierra. Sin embargo, es plausible que Europa terminara la acreción como una mezcla que contenía agua-hielo y/o silicatos hidratados”.
Ahora, han utilizado modelos numéricos para describir la evolución térmica del interior de Europa, suponiendo temperaturas iniciales bajas (alrededor de 200 a 300 grados kelvin). Encontraron que “la deshidratación de silicato puede producir el océano actual y la capa helada de Europa. Las rocas debajo del lecho marino pueden permanecer frescas e hidratadas actualmente. Su núcleo metálico, si existe, puede haberse formado miles de millones de años después de la acreción”.
En medio del sistema joviano, Europa es de particular interés para los científicos debido a la fuerte evidencia de que los nutrientes, el agua y la energía podrían proporcionar un entorno habitable para alguna forma de vida más allá de la Tierra.
Además, se cree que Europa tiene cuatro capas (de la superficie al centro): una de hielo, un océano de agua salada, un manto rocoso y un núcleo metálico.
Océano de la luna Europa
Al igual que la Tierra, el océano de Europa toca el lecho marino rocoso, lo que puede permitir que la química del agua entre rocas sea favorable para la vida. Algunos científicos también creen que el lecho marino puede albergar volcanes, que pueden proporcionar más energía y nutrientes para una biosfera potencial.
Los científicos Kevin Trinh, Carver Bierson y Joe O’Rourke, de la Escuela de Exploración de la Tierra y el Espacio de ASU, investigaron las consecuencias de la formación de Europa con bajas temperaturas iniciales, utilizando un código de ordenador que escribió Trinh.
Europa puede tener un origen metamórfico para el océano. Mientras que algunos científicos especularon esto, Trinh y su equipo muestran que si Europa realmente se formó a partir de rocas hidratadas (es decir, las rocas tienen hidrógeno y oxígeno), entonces suficiente parte del interior de Europa debería calentarse lo bastante como para liberar agua directamente de las rocas hidratadas para formar el océano.
“El origen del océano de Europa es importante porque el potencial de la luna para albergar vida depende en última instancia de los ingredientes químicos y las condiciones físicas durante el proceso de formación del océano”, sostiene Kevin Trinh.
Por su parte, Bierson opina que, para la mayoría de los mundos del sistema solar, “tendemos a pensar que su estructura interna se establece poco después de que terminan de formarse. Este trabajo es muy emocionante porque reformula a Europa como un mundo cuyo interior ha evolucionado lentamente durante toda su vida. Esto abre las puertas a futuras investigaciones para comprender cómo se pueden observar estos cambios en la Europa que vemos hoy”.
La existencia de un núcleo metálico se liga profundamente al calor interno de Europa, que también puede impulsar el vulcanismo del fondo marino y contribuir a un entorno habitable.
Mezcla fría de hielo, roca y metal
Con todo, no está claro si Europa generó suficiente calor para formar dicho núcleo. El código de Trinh calcula cómo se genera y distribuye el calor a lo largo de una luna, que usa las mismas ecuaciones de gobierno que muchos geodinámicos usaron durante décadas. El resultado novedoso, sin embargo, proviene de desafiar las suposiciones comunes al modelado de Europa: una luna pequeña como esta podría formarse como una mezcla fría de hielo, roca y metal.
No obstante, todos estos procesos requieren un interior caliente. Una luna pequeña como Europa (~1% de la masa de la Tierra) puede no tener suficiente energía para desencadenar o mantener procesos similares a los de la Tierra (formación de núcleos metálicos, vulcanismo del fondo marino y geoquímica de agua de roca en curso), lo que implica que el potencial habitable de Europa es incierto.
El momento exacto en el que se formó Europa determina cuánto calor está disponible a partir de la desintegración radiactiva de un isótopo de aluminio de vida corta. El calentamiento de las mareas (de las interacciones gravitatorias con Júpiter y otras lunas) también determina la rapidez con la que el interior de Europa se separa en distintas capas.
Este estudio sostiene que puede haber actividad hidrotermal limitada y vulcanismo en el fondo marino en Europa, lo que puede dificultar la habitabilidad. Sin embargo, las predicciones seguras requieren más datos. “Europa no es solo una Tierra húmeda y bebé. Es su propio mundo especial, lleno de misterios por desentrañar”, afirma O’Rourke.
Por último, cabe recordar que, en octubre de 2024, la NASA tiene previsto lanzar la nave Europa Clipper, que debería llegar a Europa en abril de 2030. Su objetivo principal es evaluar las condiciones potenciales para albergar vida en esta luna helada de Júpiter.
