La misión Juno de la NASA mide la cantidad de oxígeno en Europa. La luna cubierta de hielo de Júpiter genera 1.000 toneladas de oxígeno cada 24 horas, suficiente para mantener a un millón de personas respirando durante un día. Pero la tasa de producción de oxígeno en Europa, la luna de Júpiter, es significativamente más lenta que la de la mayoría de estudios anteriores. Los resultados, publicados el 4 de marzo en la revista Nature Astronomy, se obtuvieron midiendo la evolución de hidrógeno desde la superficie de la luna helada de Júpiter utilizando datos recopilados por el instrumento del Experimento de Distribuciones Aurorales Jovianas (JADE).
Juno está equipado con 11 instrumentos científicos de última generación diseñados para estudiar el sistema de Júpiter, incluidos nueve sensores de partículas cargadas y ondas electromagnéticas para estudiar la magnetosfera de Júpiter. Juno es parte del programa Nuevas Fronteras de la NASA, que opera en el Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA en Huntsville, Alabama, en nombre de la Dirección de Misiones Científicas de la agencia en Washington. La Agencia Espacial Italiana (ASI) financió el proyecto Jovian InfraRed Auroral Mapper. Lockheed Martin Space en Denver construyó y opera la nave espacial.
Europa, con un diámetro ecuatorial de 3.100 kilómetros (1.940 millas), es la cuarta más grande de las 95 lunas conocidas de Júpiter y la más pequeña de las cuatro lunas galileanas. Los científicos creen que debajo de su corteza helada se encuentra un vasto océano interno de agua salada, y sienten curiosidad por saber si debajo de la superficie podrían existir condiciones para sustentar la vida.
Esta vista de Europa, la luna helada de Júpiter, fue capturada por JunoCam a bordo de la nave espacial Juno de la NASA durante un sobrevuelo cercano de la misión el 29 de septiembre de 2022. Datos de imagen: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS. Procesamiento de imágenes: Kevin M. Gill CC BY 3.0
Los autores del artículo estiman que la cantidad de oxígeno producida es de aproximadamente 26 libras por segundo (12 kilogramos por segundo). Las estimaciones anteriores oscilan entre unas pocas libras y más de 2.000 libras por segundo (más de 1.000 kilogramos por segundo). Los científicos creen que parte del oxígeno producido de esta manera podría terminar en el océano subterráneo de la Luna como posible fuente de energía metabólica.
No sólo el agua atrae la atención de los astrobiólogos: la ubicación de la luna de Júpiter también juega un papel importante en las capacidades biológicas. La órbita de Europa la sitúa directamente en el centro de los cinturones de radiación del gigante gaseoso. Las partículas cargadas o ionizadas de Júpiter bombardean la superficie helada, dividiendo las moléculas de agua en dos, creando oxígeno que puede fluir hacia el océano de Europa.
“Europa es como una bola de hielo que pierde agua lentamente en la corriente que fluye. Excepto en este caso, el flujo es un fluido de partículas ionizadas alrededor de Júpiter por su inusual campo magnético”, dijo el científico de JADE Jamie Szalay de la Universidad de Princeton en Nueva Jersey. “Cuando estas partículas ionizadas chocan con Europa, destruyen la molécula de hielo de agua en la superficie, produciendo hidrógeno y oxígeno. En cierto sentido, toda la capa de hielo se erosiona constantemente por ondas de partículas cargadas que la bañan”.
Cuando Juno pasó a 354 kilómetros (220 millas) de Europa a las 2:36 p.m. PST del 29 de septiembre de 2022, JADE identificó y midió iones de hidrógeno y oxígeno que se crearon bombardeando partículas cargadas y luego «recogidos» por el campo magnético de Júpiter. mientras pasaba corriendo junto al satélite.
Esta ilustración muestra partículas cargadas de Júpiter cayendo sobre la superficie de Europa, dividiendo las moléculas de agua congelada en moléculas de oxígeno e hidrógeno. Los científicos creen que algunos de estos gases de oxígeno recién creados pueden migrar hacia el océano subterráneo de Europa, como se muestra en el recuadro. NASA/JPL-Caltech/SWRI/PU
“Cuando la misión Galileo de la NASA sobrevoló Europa, nos abrió los ojos a la compleja y dinámica interacción de Europa con su entorno. «Juno brindó una nueva oportunidad para medir directamente la composición de las partículas cargadas expulsadas de la atmósfera de Europa, y estábamos ansiosos por mirar detrás del velo de este fascinante mundo acuático», dijo Szalay. «Pero lo que no nos dimos cuenta fue que las observaciones de Juno nos darían una limitación tan estricta sobre la cantidad de oxígeno producido en la superficie helada de Europa».
«Nuestra capacidad de volar cerca de las lunas galileanas durante nuestra misión extendida nos ha permitido comenzar a realizar una amplia gama de investigaciones científicas, incluidas algunas oportunidades únicas para contribuir al estudio de la habitabilidad de Europa», dijo Scott Bolton, investigador principal de Juno en el Instituto de Investigaciones del Suroeste Instituto en San Antonio. “Y aún no hemos terminado. Aún están por llegar más sobrevuelos de la luna de Júpiter y la primera exploración del anillo cercano y la atmósfera polar de Júpiter”.
La producción de oxígeno es uno de los muchos aspectos que explorará la misión Europa Clipper de la NASA cuando llegue a Júpiter en 2030. La misión tiene una carga útil compleja de nueve instrumentos científicos para determinar si Europa tiene condiciones habitables. Ahora Bolton y el resto del equipo de la misión Juno fijaron su mirada en otro mundo de Júpiter: la luna Io, repleta de volcanes. El 9 de abril, la nave espacial se acercará a su superficie a una distancia de aproximadamente 16.500 kilómetros (10.250 millas). Los datos que recopilará Juno complementarán los hallazgos de sobrevuelos anteriores de Io, incluidos dos acercamientos extremadamente cercanos a una distancia de aproximadamente 932 millas (1.500 kilómetros) el 30 de diciembre de 2023 y el 3 de febrero de 2024.
Júpiter a través de los ojos del telescopio Hubble
El planeta gigante Júpiter es revelado nuevamente en todo su esplendor rayado por el Telescopio Espacial Hubble de la NASA en estas últimas imágenes tomadas el 5 y 6 de enero de 2024, que muestran ambos lados del planeta. Hubble observa anualmente Júpiter y los otros planetas exteriores del sistema solar como parte del programa Outer Planets Atmospheric Legacy (OPAL). Estos grandes mundos están envueltos en nubes y neblina causada por fuertes vientos, lo que genera un caleidoscopio de condiciones climáticas en constante cambio.
El Telescopio Espacial Hubble de la NASA capturó imágenes de ambos lados del planeta gigante Júpiter del 5 al 6 de enero de 2024. NASA, ESA, STScI, Amy Simon (NASA-GSFC)
En la imagen de la izquierda, la Gran Mancha Roja Clásica, de volumen mucho mayor que la Tierra, destaca de forma destacada en la atmósfera de Júpiter. En la parte inferior derecha, en una latitud más al sur, hay un objeto a veces llamado Red Spot Jr. Este anticiclón fue el resultado de una fusión de tormentas en 1998 y 2000, y se volvió rojo por primera vez en 2006 antes de volver a un color beige pálido en los años siguientes. Este año vuelve a ser un poco más rojo.
Se desconoce el origen del color rojo, pero puede incluir varios compuestos químicos: azufre, fósforo o materia orgánica. Permaneciendo en sus carriles pero viajando en direcciones opuestas, Red Spot Jr. pasa la Gran Mancha Roja aproximadamente una vez cada dos años. Otro pequeño anticiclón rojo aparece en el extremo norte.
En la imagen de la derecha: la actividad tormentosa también es evidente en el hemisferio opuesto. Un par de tormentas, un ciclón rojo oscuro y un anticiclón rojizo, aparecen uno al lado del otro a la derecha del centro. Estas tormentas giran en direcciones opuestas, lo que indica sistemas alternos de alta y baja presión. En cuanto al ciclón, se producen afloramientos en los bordes y en el centro descienden nubes, lo que provoca que la neblina atmosférica se despeje.
Se espera que las tormentas reboten entre sí debido a sus rotaciones en el sentido de las agujas del reloj y en el sentido contrario a las agujas del reloj. Hacia el borde izquierdo de la imagen está la luna galileana interior de Júpiter, Io, el cuerpo volcánicamente más activo del sistema solar a pesar de su pequeño tamaño (sólo un poco más grande que la Luna de la Tierra).
Hubble reconoce depósitos de erupciones volcánicas en la superficie gracias a su sensibilidad a las longitudes de onda azul y violeta. En 1979, la nave espacial Voyager 1 de la NASA descubrió la apariencia de pizza de Ío y su actividad volcánica. Hubble continuó donde lo dejó la Voyager, observando la inquieta luna Io año tras año.