Europa puede extraer oxígeno bajo el hielo para alimentar la vida

Europa, la luna de Júpiter, es una de las principales candidatas en la búsqueda de vida. La luna congelada tiene un océano subterráneo, y la evidencia sugiere que es cálido, salado y rico en química que permite la vida.

Una nueva investigación muestra que la luna está atrayendo oxígeno al fondo de su capa helada, donde podría alimentar la vida simple.

Si Europa puede o no mantener la vida en su océano subterráneo es muy controvertido, y el debate está esencialmente estancado en neutral hasta que la NASA envíe podadoras europa allí. La misión a Europa debe diseñarse meticulosamente, y la NASA forma parte de la determinación de las preguntas específicas que los científicos quieren que Kleber aborde. No podemos enviar una nave espacial a Europa y decirle que encuentre vida.

La NASA diseña misiones con grandes preguntas en mente, pero solo puede responder preguntas específicas más pequeñas. Entonces, los científicos estudian diferentes aspectos de Yoruba y ejecutan simulaciones para afinar las preguntas que necesitan para hacer la misión.

El oxígeno está en el centro de una de estas preguntas. Puede que sea la última pieza para entender la habitabilidad de Europa.

Europa tiene, o creemos que tiene, la mayor parte de lo que la vida necesita para sostenerse. El agua es el componente principal, y tiene una abundancia de agua en su entorno subterráneo. Europa tiene más agua que los océanos de la Tierra. También contiene los nutrientes químicos necesarios. La vida necesita energía, y la fuente de energía de Europa es la flexión de las mareas de Júpiter, que calienta su interior y evita que el océano se congele. Estos son hechos bien establecidos para la mayoría de los científicos.

La luna congelada también tiene oxígeno en su superficie, lo cual es otro indicio interesante sobre su habitabilidad. El oxígeno se genera cuando la luz solar y las partículas cargadas de Júpiter golpean la superficie de la Luna. Pero hay un problema: la gruesa capa de hielo de Europa es una barrera entre el oxígeno y el océano. La superficie de Europa está congelada, por lo que cualquier vida tendría que estar en su vasto océano.

¿Cómo llega el oxígeno desde la superficie hasta el océano?

Según una nueva carta de investigación, las piscinas de agua salada en la capa de hielo de Europa podrían transportar oxígeno desde la superficie hasta el océano. El mensaje de búsqueda esTransportar el oxidante a través de la capa de hielo en Europa mediante la filtración de la salmuera empujando la densidad,Publicado en Geophysical Research Letters El autor principal es Mark Hess, profesor de la Facultad de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Utah-Jackson, Departamento de Geociencias.

Estos estanques de sal están ubicados en lugares de la corteza donde parte del hielo se ha derretido debido a las corrientes de convección en el océano. La famosa y atractiva Europa caos del terreno Estos estanques se forman.

El terreno caótico cubre alrededor del 25% de la superficie helada de Europa. El terreno caótico es donde se mezclan colinas, fisuras, fisuras y llanuras. No hay una comprensión clara de las causas exactas de la topografía del caos, aunque es probable que esté relacionado con el calentamiento y derretimiento desigual del subsuelo. Algunas de las fotos más famosas de Europa destacan esta característica extrañamente hermosa.

Los científicos creen que la capa de hielo de Europa tiene entre 15 y 25 kilómetros (10 a 15 millas) de espesor. a Estudio 2011 Descubrió que la topografía caótica de Europa puede estar ubicada sobre vastos lagos de agua líquida a 3 kilómetros (1,9 millas) por debajo del hielo. Estos lagos no están directamente conectados al acuífero, pero pueden drenar hacia ellos. Según este nuevo estudio, los lagos salados pueden mezclarse con el oxígeno de la superficie y, con el tiempo, pueden transportar grandes cantidades de oxígeno a las profundidades de los océanos subterráneos.

«Nuestra investigación pone este proceso en el ámbito de lo posible», dijo Hess. “Aporta una solución a lo que se considera uno de los problemas pendientes de habitabilidad en el subsuelo europeo”.

Los investigadores mostraron cómo se transporta el oxígeno a través del hielo en su simulación. Una salmuera oxigenada viaja al océano subterráneo en una ola porosa. La onda de porosidad mueve la salmuera a través del hielo al expandir temporalmente los poros en el hielo antes de volver a cerrarse rápidamente. Durante miles de años, las olas de porosidad transportan esta salmuera rica en oxígeno al océano.

La relación entre la topografía del caos y el transporte de oxígeno no está del todo clara. Pero los científicos creen que las oleadas térmicas causadas por el calentamiento de las mareas descongelan parcialmente el hielo y se manifiestan en la topografía caótica y mixta en la superficie. El hielo debajo de la salmuera debe derretirse o derretirse parcialmente para verter la salmuera rica en oxígeno en el océano. «Para que estas salmueras se drenen, el hielo subyacente debe ser permeable y luego derretirse parcialmente. Estudios previos muestran que las temperaturas de las mareas más altas aumentan la temperatura de los espacios ascendentes en la porción de convección de la criosfera de Europa hasta el punto de fusión del hielo puro», dijo. escribió.autores.

“Dado que es probable que se forme un terreno caótico afloramientos diapíricos«Es plausible que el hielo subyacente esté parcialmente derretido», dice el mensaje. Es probable que la presencia de cloruro de sodio en el hielo conductor aumente la descongelación.

La superficie de Europa es demasiado fría, pero no tanto como para volver a congelarse demasiado rápido para transportar oxígeno en salmuera. En los polos de la Luna, la temperatura nunca supera los 220 grados centígrados bajo cero (370 grados Fahrenheit), pero los resultados del modelo «… muestran que volver a congelarse en la superficie es demasiado lento para detener la descarga de salmuera y evitar que los oxidantes lleguen a la periferia interna. .» Aunque el hielo de la superficie de Europa está congelado, el hielo debajo es móvil, lo que retrasa la congelación. Algunas investigaciones muestran que El fondo del mar puede ser volcánico.

El estudio dice que alrededor del 86% del oxígeno absorbido en la superficie de Europa llega al océano. En el transcurso de la historia de la luna, esta proporción podría haber variado ampliamente. Pero la estimación más alta que resulta del modelo de los investigadores crea un océano rico en oxígeno muy similar al de la Tierra. ¿Puede algo vivir bajo el hielo?

«Es tentador pensar en una especie de organismo aeróbico que vive justo debajo del hielo», dijo el coautor Stephen Vance, científico investigador del Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA y supervisor de su Consorcio de Geofísica y Planetas Interiores.

Kevin Hand es uno de los muchos académicos profundamente interesados ​​en Europa, su potencial para la vida y la próxima misión Europa Clipper. Hand es científica de la NASA/JPL y su trabajo se centra en Europa. Él espera que Hess y sus colegas puedan resolver el problema del oxígeno en los océanos congelados de la luna.

«Sabemos que Europa tiene compuestos beneficiosos como el oxígeno en su superficie, pero ¿esos van al océano debajo, donde la vida puede usarlos?» Pedido. «En el trabajo de Hess y sus colaboradores, la respuesta parece ser sí».

¿Qué preguntas podría hacer Europa Clipper que podrían confirmar estos hallazgos?

El Clipper es la primera misión dedicada a Europa. Creemos saber muchas cosas sobre Europa que no podríamos confirmar. Clipper está diseñado para abordar tres objetivos más grandes:

• Verifique la composición del océano para determinar si contiene los ingredientes necesarios para sustentar la vida.
• Explore la geología de la Luna para comprender cómo se formó la superficie, incluido el terreno caótico.
• Determine el grosor de la corteza de hielo y si hay agua líquida dentro y debajo de ella. También determinarán cómo interactúa el océano con la superficie: ¿Algo en el océano se eleva a través de la corteza hasta la superficie? ¿Algún material de la superficie llega al océano?

Este último punto habla de la posibilidad de transferir oxígeno desde la superficie al océano. El Europa Clipper llevará diez herramientas que trabajan juntas para abordar estas preguntas.

los Espectrómetro de exploración planetaria MASS / Europa (MASPEX) es particularmente interesante cuando se trata de transportar oxígeno por Europa.

La página web del instrumento dice: «MASPEX obtendrá respuestas críticas de los gases cerca de Europa, como la química de la superficie de Europa, la atmósfera y el océano sospechoso». «MASPEX estudiará cómo la radiación de Júpiter altera los compuestos de la superficie de Europa y cómo intercambia la superficie y los océanos».

MASPEX y el resto del Europa Clipper pueden confirmar el movimiento de oxígeno desde la superficie hacia el océano, donde la vida podría usarlo si existiera vida allí. Pero tenemos que esperar un tiempo. El Europa Clipper está programado para lanzarse en octubre de 2024 y no llegará al sistema de Júpiter hasta 5,5 años después. Una vez allí, se prevé que su fase científica dure cuatro años. Así que podría ser 2034 antes de que obtengamos todos los datos.

Mientras tanto, tal investigación nos abrirá el apetito.

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