Europa, Ganímedes y Calisto: Las tres lunas de Júpiter tienen una gruesa capa de hielo con un océano debajo. La ESA quiere saber qué más tienen que ofrecer las lunas y qué les falta en términos de habitabilidad. La sonda comenzó con éxito el viernes.
El inicio de la sonda de jugo en el video.
Júpiter es parte de nuestro sistema solar. Al mismo tiempo, el gigante gaseoso está reuniendo sus propios seguidores. Galileo Galilei descubrió cuatro lunas cuando apuntó su telescopio a Júpiter en 1610. Hoy en día se conocen casi un centenar de lunas de Júpiter, de las cuales las cuatro lunas galileanas Io, Europa, Ganímedes y Calisto son, con mucho, las más grandes.
Retrato familiar de Júpiter y las cuatro lunas galileanas. De arriba a abajo: Io, Europa, Ganímedes y Calisto.
Este «sistema planetario» dentro de un sistema planetario es el objetivo de la misión European Juice. En unos días, la Agencia Espacial Europea ESA lanzará una sonda al espacio que explorará Júpiter y tres de las cuatro lunas galileanas a partir del año 2031, ese es el tiempo que llevará el viaje. A uno le gustaría entender cómo se formaron las lunas encerradas en una gruesa capa de hielo, cómo están influenciadas por Júpiter y cómo influyen a su vez en Júpiter. Una pregunta muy central es si las condiciones favorables para la vida pueden prevalecer bajo el hielo.
En su viaje a Júpiter, la sonda Juice gana impulso en la Tierra y Venus varias veces.
La exploración de Júpiter comenzó con las sondas Pioneer
La sonda Juice no es la primera sonda que visita Júpiter. La exploración cercana del planeta más grande de nuestro sistema solar comenzó en la década de 1970. En ese momento, las dos sondas Pioneer y más tarde las dos sondas Voyager volaron más allá de Júpiter y enviaron las primeras imágenes a la Tierra.
Pero fue la sonda Galileo, que entró en órbita alrededor de Júpiter en 1995, la que abrió los ojos de los científicos a lo interesantes que son las lunas galileanas. Las mediciones revelaron que bajo la gruesa capa de hielo de Europa, Ganímedes y posiblemente Calisto hay océanos que contienen más agua que los océanos del mundo. Esto hace que las lunas heladas sean hábitats potenciales para organismos primitivos.
El más prometedor de los tres candidatos es Europa. Por un lado, la luna es geológicamente muy activa. Por otro lado, hay suelo rocoso debajo del océano. Por lo tanto, se supone que las sales y otros minerales se disuelven en el agua, sin los cuales la vida no puede existir.
Ganímedes fascina a los investigadores por otra razón. Con un diámetro de 5262 kilómetros, es la luna más grande de nuestro sistema solar (más grande que el planeta Mercurio) y la única con un fuerte campo magnético. El tercero del grupo, Kallisto, también tiene algo especial que ofrecer. Su superficie llena de cráteres es muy antigua. Es particularmente bueno para estudiar cómo surgió el sistema de Júpiter.
La NASA y la ESA van por caminos separados
Estas son buenas razones para volver a visitar las lunas heladas de Júpiter. Originalmente, la NASA y la ESA querían hacer esto juntos. La NASA se habría centrado en Europa, la ESA en Ganímedes. Pero la NASA se retiró del proyecto conjunto por razones financieras. Entonces, la ESA decidió hacerlo sola. En 2012, Juice se convirtió en la primera misión L (la L significa Grande) en el marco del programa europeo Cosmic Vision. seleccionado. Los costes ascienden a 1.500 millones de euros.
El foco de la misión de Juice sigue siendo Ganímedes. Sin embargo, antes de entrar en órbita alrededor de la luna en 2034, la sonda pasará tres años orbitando Júpiter, pasando dos veces cerca de Europa, 12 veces cerca de Ganímedes y 21 veces cerca de Calisto. La comparación de las lunas es un punto central, explica Norbert Krupp del Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar en Göttingen, uno de los tres científicos interdisciplinarios de la misión Juice. Europa, Ganímedes y Calisto surgieron al mismo tiempo y, sin embargo, hoy son muy diferentes. Con la misión Juice quieres investigar por qué esto es así.
La NASA ahora está de vuelta en el juego. Ella quiere lanzar la sonda Europa-Clipper al espacio el próximo año. Después de un tiempo de vuelo de seis años, debería orbitar Júpiter varias veces y volar muy cerca de Europa casi 50 veces. «Ahora estamos haciendo lo que se planeó originalmente, solo que no juntos», dice Peter Wurz de la Universidad de Berna.
Júpiter es un acelerador de partículas gigante
Wurz es el líder adjunto de uno de los diez experimentos a bordo de la sonda Juice. Está particularmente interesado en las atmósferas delgadas de las lunas heladas. Según Wurz, Júpiter es un acelerador de partículas gigante. Las partículas se acelerarían a energías muy altas en su campo magnético que gira rápidamente. El objetivo del Particle Environment Package es estudiar en detalle la distribución de la radiación en las proximidades de Júpiter. Y uno quiere entender cómo la radiación de partículas afecta las condiciones químicas en la atmósfera de las lunas de Júpiter.
La imagen compuesta muestra penachos de vapor de agua que se disparan hasta 200 kilómetros en el espacio cerca del Polo Sur de Europa.
Con un poco de suerte, un espectrómetro de masas desarrollado bajo la dirección de Wurz también podría analizar el agua que se sospecha que se encuentra bajo la capa de hielo de un kilómetro de espesor de Europa. En 2012 observado Los astrónomos utilizaron el telescopio Hubble para ver fuentes de vapor de agua saliendo disparadas de las grietas en el hielo hasta una altura de 200 kilómetros. Las fuentes probablemente no estén permanentemente activas, según Wurz. Sin embargo, si hay signos de dichas fuentes después de que llegue la sonda, se intentará volar sobre ellas con la sonda Juice para examinar su composición química. En el mejor de los casos, se encuentran compuestos químicos que podrían servir como nutrientes para organismos primitivos.
Las fuerzas de marea amasan las lunas heladas
Las lunas de Júpiter no solo sienten la radiación y el campo magnético de Júpiter. También son amasados por las fuertes fuerzas de marea de Júpiter. Esto puede provocar grietas en la capa de hielo y en la corteza de las lunas. Estas fuerzas son particularmente fuertes en las dos lunas más internas, Io y Europa. Pero también la poderosa capa de hielo de Ganímedes se deforma periódicamente por las fuerzas de las mareas. Los investigadores quieren medir el alcance de esta deformación con pulsos láser cortos que se reflejan en la superficie de la luna. Si la deformación es grande, definitivamente prueba que hay un océano debajo de la capa de hielo.
Se espera obtener información adicional de un dispositivo de medición de radar y un magnetómetro. El radar puede penetrar la capa de hielo de Ganímedes a una profundidad de nueve kilómetros. Por ejemplo, se pueden identificar bolsas de agua. Y medir el campo magnético permite sacar conclusiones sobre la profundidad a la que comienza el océano. Incluso puede encontrar evidencia de corrientes oceánicas.
Como ocurre con todas las misiones espaciales, hay imponderables con la misión Juice. Uno de ellos es la radiación alrededor de Júpiter. Esto es tan intenso como si te estuvieran haciendo radiografías constantemente, dice Krupp. Los instrumentos están protegidos por cubiertas gruesas. Sin embargo, no son tan resistentes a la radiación como los instrumentos de la misión estadounidense Europa Clipper. Por lo tanto, más de dos sobrevuelos de Europa no son justificables.
Sin embargo, el factor limitante de la misión de Juice no es la radiación, sino el combustible. Si esto se agota, la sonda perderá altitud y finalmente se estrellará en Ganímedes. El riesgo de que los microbios terrestres contaminen el océano sospechoso es bajo, dijo Krupp. Por un lado, es poco probable que los microbios sobrevivan a la alta exposición a la radiación. Por otro lado, la capa de hielo de Ganímedes es tan gruesa que el océano está protegido.
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