Sorprendentes conocimientos sobre oxígeno obtenidos de un sobrevuelo cercano a Europa

Esta vista de Europa, la luna helada de Júpiter, fue capturada por el generador de imágenes JunoCam a bordo de la nave espacial Juno de la NASA el 29 de septiembre de 2022, durante el sobrevuelo cercano de la misión. La nave espacial Europa Clipper de la agencia explorará la luna mientras orbita Júpiter. JPL-Caltech/SwRI/MSSS, Kevin M. Gill CC BY 3.0

La luna joviana cubierta de hielo produce 1.000 toneladas de oxígeno cada 24 horas, suficiente para que un millón de humanos respiren al día.

Científicos con NASAGana la misión de Juno. Jueves Calcularon que la tasa de oxígeno producido en la luna joviana Europa era significativamente menor que en estudios anteriores. Publicado el 4 de marzo Astronomía NaturalLos hallazgos se obtuvieron midiendo la emisión de hidrógeno desde la superficie de la luna helada utilizando datos recopilados por el instrumento del Experimento de Distribución Auroral Joviana (JDE) de la nave espacial.

Los autores del artículo estiman que la cantidad de oxígeno producida es de aproximadamente 26 libras (12 kilogramos por segundo) por segundo. Las estimaciones anteriores oscilan entre unas pocas libras por segundo y 2000 libras por segundo (más de 1000 kilogramos por segundo). Los científicos creen que parte del oxígeno producido de esta manera puede llegar a la superficie del océano de la luna como fuente potencial de energía metabólica.

El potencial de Europa para la vida

Europa es la cuarta más grande, con un diámetro ecuatorial de 3.100 kilómetros (1.940 millas). Las 95 lunas conocidas de Júpiter y el más pequeño de los cuatro satélites galileanos. Los científicos creen que un vasto océano interno de agua salada se esconde debajo de su corteza helada y están intrigados por la posibilidad de que existan condiciones que sustentan la vida debajo de la superficie.

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El agua no es el único foco de atención de los astrofísicos: la ubicación de las lunas jovianas también juega un papel importante en las posibilidades biológicas. La órbita de Europa la sitúa en medio de los cinturones de radiación de los gigantes gaseosos. Las partículas cargadas o ionizadas de Júpiter bombardean la superficie helada, dividiendo las moléculas de agua en dos para formar oxígeno, que ingresa al océano de la luna.

Las partículas cargadas de Júpiter impactan la superficie de Europa

Las partículas cargadas de Júpiter impactan la superficie de Europa, dividiendo las moléculas de agua congelada en moléculas de oxígeno e hidrógeno. Los científicos creen que parte de este gas oxígeno recién formado puede haber movido la superficie de la luna hacia el océano, como se muestra en la imagen insertada. Crédito: NASA/JPL-Caltech/SWRI/PU

«Europa está perdiendo lentamente su agua en una corriente que fluye como una capa de hielo. Excepto que, en este caso, la corriente es un líquido de partículas que se ionizan alrededor de Júpiter por su inusual campo magnético», dijo el científico de JADE Jamey Szalay. Universidad de Princeton En Nueva Jersey. «Cuando estas partículas ionizadas impacten en Europa, ​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​ Lo que tiene es romper el hielo de agua molécula por molécula en la superficie para producir hidrógeno y oxígeno. En cierto modo, todo el hielo está constantemente siendo erosionado por las ondas de partículas cargadas que lo bañan.

Captura la explosión

Cuando Juno voló a 354 kilómetros (220 millas) de Europa el 29 de septiembre de 2022 a las 2:36 pm PDT, JADE detectó y midió iones de hidrógeno y oxígeno creados por partículas cargadas «recogidas» por la magnetosfera de Júpiter. El campo es como pasar la luna.

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“Durante la NASA galileo La misión pasó por Europa, lo que nos abrió los ojos a las interacciones complejas y dinámicas que Europa tiene con su entorno. «Juno aportó una nueva capacidad para medir directamente la composición de partículas cargadas de la atmósfera de Europa, y estamos ansiosos por echar un vistazo más allá de las escenas de este increíble mundo acuático», dijo Salle. «Pero de lo que no nos dimos cuenta es de que Juno «Las observaciones sobre la cantidad de oxígeno producido en la superficie helada de Europa nos darán mucho más. Proporciona un control estricto».

Juno 11 está diseñado para estudiar el sistema joviano con instrumentos científicos sofisticados, incluidos nueve sensores de ondas electromagnéticas y partículas cargadas para estudiar la magnetosfera de Júpiter.

«Nuestra capacidad de volar cerca de los satélites galileanos durante nuestra misión extendida ha comenzado a abordar una amplia área de la ciencia, incluidas algunas oportunidades únicas para contribuir a la investigación de la habitabilidad de Europa», dijo Scott Bolton, investigador principal de Juno's Southwest Research. Instituto. en SanAntonio. «Aún no hemos terminado. Y las primeras sondas del sobrevuelo de la Luna y del anillo más cercano de Júpiter y de la atmósfera polar aún están por llegar.

La producción de oxígeno es uno de los muchos aspectos que estudiará la misión Europa Clipper de la NASA cuando llegue a Júpiter en la década de 2030. Instrumentos cientificos Determinar si las condiciones son adecuadas para la vida en Europa.

Ahora Bolton y el resto del equipo de la misión Juno están poniendo su mirada en otro mundo joviano, la luna Io, adornada con un volcán. El 9 de abril, la nave espacial se acercará a unas 10.250 millas (16.500 kilómetros) de su superficie. Los datos recopilados por Juno se sumarán a los hallazgos de sobrevuelos anteriores de Io, incluidos dos acercamientos más cercanos de aproximadamente 932 millas (1.500 kilómetros) el 30 de diciembre de 2023 y el 3 de febrero de 2024.

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Nota: J.R. Salah, F. Allegrini, R.W. Ebert, F. Bagnell, S.J. Bolton, S. Fatemi, T.J. McComas, A. Pontoni, J. Agrio, H.D. Smith, “Producción de oxígeno a partir de la disociación de la superficie de agua y hielo de Europa” DF Strobel, SD Vance, A. Vorburger y RJ Wilson, 4 de marzo de 2024, Astronomía Natural.
DOI: 10.1038/s41550-024-02206-x

El Jet Propulsion Laboratory de la NASA, una división de Caltech en Pasadena, California, gestiona la misión Juno para el investigador principal Scott Bolton del Southwest Research Institute en San Antonio. Juno es parte del programa Nuevas Fronteras de la NASA, administrado por la Dirección de Misiones Científicas de la agencia en Washington en el Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA en Huntsville, Alabama. La Agencia Espacial Italiana (ASI) financió el Mapeador de Auroras Infrarrojas Jovianas. Lockheed Martin en Denver construye y opera el transbordador espacial.

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