Europa brilla: ¿pero porque?

Agustin Ollarce

A medida que la luna helada Europa órbita a Júpiter, su superficie recibe del planeta gigante una carga continua electrones y otras partículas, bañándola en radiación de alta energía.



Esta ilustración de Europa, la luna de Júpiter, muestra cómo la superficie helada puede brillar en su lado nocturno, el lado opuesto al Sol. Las variaciones en el brillo y el color del brillo en sí podrían revelar información sobre la composición del hielo en la superficie de Europa. Crédito: NASA / JPL-Caltech


Pero a medida que estas partículas golpean la superficie de la luna, también pueden estar haciendo algo de otro mundo: hacer que Europa brille en la oscuridad.

Una nueva investigación de científicos del JPL de la NASA en el sur de California detalla por primera vez cómo se vería el resplandor y qué podría revelar sobre la composición del hielo en la superficie de Europa. Los diferentes compuestos salados reaccionan de manera diferente a la radiación y emiten su propio brillo único. A simple vista, este resplandor se vería a veces ligeramente verde, a veces ligeramente azul o blanco y con diferentes grados de brillo, según el material que sea.

Los científicos usan un espectrómetro para separar la luz en longitudes de onda y conectar las distintas “firmas”, o espectros, a diferentes composiciones de hielo. La mayoría de las observaciones que utilizan un espectrómetro en una luna como Europa se toman utilizando la luz solar reflejada en el lado diurno de la luna, pero estos nuevos resultados iluminan cómo se vería Europa en la oscuridad.


“Pudimos predecir que este resplandor de hielo en la noche podría proporcionar información adicional sobre la composición de la superficie de Europa. La forma en que esa composición varía podría darnos pistas sobre si Europa alberga condiciones adecuadas para la vida”.

dijo Murthy Gudipati del JPL, autor principal del trabajo.

Eso es porque Europa tiene un océano interior global masivo que podría filtrarse a la superficie a través de la gruesa corteza de hielo de la luna. Al analizar la superficie, los científicos pueden aprender más sobre lo que hay debajo.

Los científicos han inferido de observaciones anteriores que la superficie de Europa podría estar hecha de una mezcla de hielo y sales comúnmente conocidas en la Tierra, como sulfato de magnesio (sal de Epsom) y cloruro de sodio (sal de mesa). La nueva investigación muestra que la incorporación de esas sales en el hielo de agua en condiciones similares a las de Europa y la explosión de radiación produce un brillo.

Eso no fue una sorpresa. Es fácil imaginar una superficie irradiada brillando. Los científicos saben que el brillo es causado por electrones energéticos que penetran en la superficie, energizando las moléculas debajo. Cuando esas moléculas se relajan, liberan energía como luz visible.


“Pero nunca imaginamos que veríamos lo que terminamos viendo”. […] “Cuando probamos nuevas composiciones de hielo, el brillo se veía diferente. Y todos lo miramos un rato y luego dijimos: ¿Esto es nuevo, verdad? ¿Definitivamente es un brillo diferente? Así que lo apuntamos con un espectrómetro, y cada tipo de hielo tenía un espectro diferente “.

dijo Bryana Henderson de JPL, coautora de la investigación. 


Para estudiar una maqueta de laboratorio de la superficie de Europa, el equipo del JPL construyó un instrumento único llamado Cámara de hielo para las pruebas ambientales de radiación y electrones de alta energía de Europa (ICE-HEART). Llevaron ICE-HEART a una instalación de haz de electrones de alta energía en Gaithersburg, Maryland, y comenzaron los experimentos con un estudio completamente diferente en mente: ver cómo el material orgánico debajo del hielo de Europa reaccionaría a las explosiones de radiación.

No esperaban ver variaciones en el brillo en sí vinculado a diferentes composiciones de hielo. Fue, como lo llamaron los autores, una casualidad.


“Ver la salmuera de cloruro de sodio con un nivel de brillo significativamente más bajo fue el momento ‘ajá’ que cambió el curso de la investigación”.

dijo Fred Bateman, coautor del artículo. Ayudó a realizar el experimento y entregó haces de radiación a las muestras de hielo en la Instalación de Radiación Industrial Médica del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología en Maryland.

Una luna que es visible en un cielo oscuro puede no parecer inusual; vemos nuestra propia Luna porque refleja la luz solar. Pero el brillo de Europa es causado por un mecanismo completamente diferente, dijeron los científicos. Imagínese una luna que brilla continuamente, incluso en su lado nocturno, el lado opuesto al Sol.


“Si Europa no estuviera bajo esta radiación, se vería como nos parece nuestra luna: oscura en el lado sombreado”. […] “Pero debido a que es bombardeado por la radiación de Júpiter, brilla en la oscuridad”. [..] “No es frecuente que estés en un laboratorio y digas: ‘Podríamos encontrar esto cuando lleguemos'”. […] “Por lo general, es al revés: uno va allí y encuentra algo y trata de explicarlo en el laboratorio. Pero nuestra predicción se remonta a una simple observación, y de eso se trata la ciencia”. 

dijo Gudipati.

El estudio se publico en Nature Astronomy.

Fuente.

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