Comparando los géiseres de Europa y de Encélado

Dibujo20131212 Europa - Enceladus - water vapour jets

El espectrógrafo (ITS) del telescopio espacial Hubble (HST) observó entre noviembre y diciembre de 2012 penachos de vapor de agua de 200 km de altura en el polo sur de Europa, una de las lunas de Júpiter. Antes de noviembre nunca se habían observado y desde diciembre no se han vuelto a observar. Estos géiseres nos recuerdan a los observados en el polo sur de Encélado, una de las lunas de Saturno.

¿Por qué aparecen en el polo sur de ambas lunas? Permíteme que destaque las analogías y las diferencias entre ambos, así como recomendarte leer a Daniel Marín, “¡Géiseres en Europa!,” Eureka, 12 Dic 2013. La posible existencia de un océano en Europa es “un auténtico bombazo que podría revolucionar la exploración futura del Sistema Solar. Europa [podría ser], junto a Marte, el lugar [extraterrestre] del Sistema Solar con un mayor potencial de habitabilidad.” El artículo técnico es Lorenz Roth et al., “Transient Water Vapor at Europa’s South Pole,” Science, AOP 12 Dec 2013 (DOI) [PDF gratis].

Dibujo20131212 Enceladus - general diagram with regional ocean - Annual Reviews

La gran velocidad de la pluma de vapor de agua (hidrógeno y oxígeno) y su densidad sugieren que su origen es la emisión en una fractura delgada en la superficie helada de Europa, como ocurre en Encélado. La gran incógnita es por qué aparece este penacho de vapor de agua solamente en el polo sur. La hipótesis más firme en el caso de los penachos que sólo se observan en el polo sur de Encélado es que su (posible) océano subterráneo es regional, localizado en el hemisferio sur, con un grosor muy pequeño comparado con la capa de hielo, como ilustra esta figura del artículo de John R. Spencer, Francis Nimmo, “Enceladus: An Active Ice World in the Saturn System,” Annual Review of Earth and Planetary Sciences 41: 693-717, May 2013.

Sin embargo, la morfología de la superficie de Europa sugiere que tiene un océano global de agua líquida bajo la corteza helada. En un océano global debería haber penachos de vapor por toda la superficie. Y penachos intensos, como el observado en el polo sur, en ambos polos.

Hay varias diferencias importantes entre los posibles océanos en Europa y Encélado que sugieren que el origen de los penachos podría ser un poco diferente. En Europa, cuyo radio es de 1561 km, se estima que capa de agua helada superficial es delgada, entre 20 y 30 km de grosor, comparada con la capa total de agua superficial, que tiene entre 100 y 150 km de espesor; es decir, el océano de agua líquida debe tener unos 100 km de profundidad. Por ello, la hipótesis que explica los penachos en el polo sur de Encélado no parece adecuada para explicar los del polo sur de Europa.

Dibujo20131212 Europa - general diagram with global ocean and lakes - wikipedia

Otra diferencia importante entre los penachos observados en Europa y en Encélado, es que en Encélado se ha observado sal (NaCl), es decir, el posible oceáno regional podría contener agua salada; sin embargo, en los penachos de Europa se ha observado agua dulce (sólo hidrógeno y oxígeno, sin presencia de sal). En el caso de que se confirme este hecho en futuras observaciones, todo apunta a que el origen de los penachos de vapor son lagos de agua incrustados dentro de la capa de hielo, que se han propuesto para explicar la estructura caótica de las vetas en la superficie de Europa.

Dibujo20131212 Measured-solid and modeled-dotted brightnesses - best-fit plume model atmosphere - science mag

Por supuesto, debemos ser cautos, estas medidas obtenidas con el espectrómetro de luz ultravioleta del Hubble son muy difíciles de realizar. La ausencia de sal en los penachos podría ser un artefacto. Incluso, podría haber penachos por toda la superficie de Europa, pero de menor magnitud (el observado es enorme, ha emitido unos 7.000 kg de agua por segundo, comparado con los obervados en Encélado, de apenas alcanzan los 200 kg por segundo).

Pemíteme copiar el final esperanzado de Daniel en su entrada: “nunca han existido tantos motivos para aprobar de una vez la misión Europa Clipper. Esperemos que la Casa Blanca se dé por enterada.”


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