Pequeños impactos agitan mecánicamente la superficie superior de la luna Europa de Júpiter, según los investigadores

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"NASA Mission Named 'Europa Clipper'" by NASA's Marshall Space Flight Center is licensed with CC BY-NC 2.0. 

Creación de jardines de impacto en Europa y repercusiones en las posibles biosignaturas

Debido a su océano interno, la luna Europa de Júpiter puede albergar potencialmente vida existente. Sin embargo, dado que la órbita de Europa se encuentra dentro de la magnetosfera de Júpiter, las biofirmas químicas expuestas al espacio pueden ser destruidas por la radiación de electrones de alta energía. Se ha sugerido que las biofirmas pueden conservarse por debajo de la profundidad de penetración de la radiación de los primeros centímetros. Se sabe que la jardinería por impacto, el proceso por el que los pequeños impactos agitan mecánicamente la superficie superior de los cuerpos sin aire, altera la estratigrafía cercana a la superficie; sin embargo, aún no se ha determinado una estimación exhaustiva del efecto de la jardinería para Europa. Aquí utilizamos un modelo de jardinería por impacto para demostrar que la jardinería es un proceso global en Europa, y que ha agitado, en promedio, los 30 cm superiores durante las últimas decenas de millones de años, exponiendo así todo el material de los 30 cm superiores a la radiación superficial. Sugerimos que los cráteres morfológicamente inmaduros y las regiones de pérdida de masa en latitudes medias y altas podrían sufrir un impacto débil tanto de la jardinería como de la radiación, y deberían ser los lugares preferidos para la búsqueda de vida en Europa. 

"La luna de Júpiter, Europa, tiene tal vez el mayor potencial de albergar vida biológica existente que cualquier otro cuerpo extraterrestre de nuestro Sistema Solar", explican la Dra. Emily Costello, científica planetaria de la Universidad de Hawai en Manoa, y sus colegas.

"Un océano subterráneo con una química excepcionalmente hospitalaria puede estar comunicando material a la superficie a través de la actividad de las plumas o a través de otras formas de afloramiento".

"Si existe vida en el océano de Europa, puede haber pruebas disponibles para su descubrimiento en la superficie".

"Sin embargo, debido a que la órbita de Europa está dentro de la magnetosfera de Júpiter, las biofirmas que se expongan al espacio serán destruidas por la radiación de electrones de alta energía".

"Un reto clave en la búsqueda de signos de vida en Europa es identificar los lugares más probables en los que descubrir biosignaturas que no hayan sido destruidas por la exposición en la superficie".

En la nueva investigación, estimaron hasta qué punto la superficie de Europa está perturbada por la "jardinería de impactos", el proceso por el que pequeños impactos agitan la superficie de cuerpos planetarios sin aire.

"La jardinería de impactos es el proceso por el cual los pequeños impactos frecuentes agitan estocásticamente el regolito superior", explicaron.

"Los efectos físicos y químicos de la jardinería son observables en los núcleos de perforación del Apolo que fueron devueltos desde la Luna de la Tierra".

"Las superficies de otros cuerpos del sistema solar sin aire, como Europa, deben ser similares con respecto a la jardinería".

"Aunque los agentes térmicos e iónicos que efectúan el cambio en la superficie son diferentes a los de la Luna, la jardinería de impacto en Europa expone material que antes estaba fuera del alcance de la radiación".

Y, si es suficientemente vigorosa, la jardinería puede ser más importante que la profundidad de penetración de la radiación para controlar la distribución en profundidad del material irradiado en la superficie."

"Conocer la profundidad de la zona ajardinada es fundamental para la exploración de Europa como mundo potencialmente habitable".

El equipo estima que la superficie de Europa ha sido agitada por pequeños impactos a una profundidad media de unos 30 cm (12 pulgadas) durante decenas de millones de años.

Y cualquier molécula que pueda calificarse como potencial biosignatura, que incluye signos químicos de vida, podría verse afectada a esa profundidad.

"Si esperamos encontrar biosignaturas químicas prístinas, tendremos que buscar por debajo de la zona en la que los impactos han sido jardineros", dijo el Dr. Costello.

"Las biofirmas químicas en áreas más superficiales que esa zona pueden haber estado expuestas a la radiación destructiva".

"Este trabajo amplía nuestra comprensión de los procesos fundamentales en las superficies de todo el Sistema Solar", dijo la coautora, la Dra. Cynthia Phillips, científica de Europa en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA.

"Si queremos entender las características físicas y cómo evolucionan los planetas en general, necesitamos comprender el papel que tiene la jardinería de impacto en su remodelación".

Fuentes, créditos y referencias:

Los resultados del equipo se han publicado esta semana en la revista Nature Astronomy.

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E.S. Costello et al. Impact gardening on Europa and repercussions for possible biosignatures. Nat Astron, publicado en línea el 12 de julio de 2021; doi: 10.1038/s41550-021-01393-1

Originalente publicado en Sci-News