Desde el Galileo La sonda proporcionó evidencia convincente de la existencia de un océano global debajo de la superficie de Europa en la década de 1990, los científicos se han preguntado cuándo podríamos enviar otra misión a esta luna helada y buscar posibles signos de vida. La mayoría de estos conceptos de misión requieren un orbitador o módulo de aterrizaje que estudie la superficie de Europa, buscando en la hoja de hielo signos de bio-firmas aparecidas desde el interior.
Desafortunadamente, la superficie de Europa está constantemente bombardeada por radiación, que podría alterar o destruir el material transportado a la superficie. Usando datos de la Galileo y Voyager 1 nave espacial, un equipo de científicos produjo recientemente un mapa que muestra cómo varía la radiación en la superficie de Europa. Siguiendo este mapa, futuras misiones como la de la NASA Europa Clipper será capaz de encontrar los lugares donde es más probable que existan firmas biológicas.
Como muchas misiones han revelado al estudiar la superficie de Europa, la luna experimenta intercambios periódicos entre el interior y la superficie. Si hay vida en su océano interior, entonces el material biológico podría llevarse teóricamente a la superficie donde podría estudiarse. Dado que la radiación del campo magnético de Júpiter destruiría este material, saber dónde es más intenso, qué tan profundo es y cómo podría afectar el interior son preguntas importantes.
Como Tom Nordheim, científico investigador del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, explicó en un reciente comunicado de prensa de la NASA:
"Si queremos entender lo que está sucediendo en la superficie de Europa y cómo eso se conecta con el océano debajo, debemos entender la radiación. Cuando examinamos materiales que han surgido del subsuelo, ¿qué estamos viendo? ¿Nos dice esto qué hay en el océano, o es esto lo que les sucedió a los materiales después de que fueron irradiados?
Para abordar estas preguntas, Nordheim y sus colegas examinaron datos de GalileoSobrevuelos de Europa y mediciones de electrones de la NASA Voyager 1 astronave. Después de observar de cerca los electrones que explotan la superficie de la luna, Nordheim y su equipo descubrieron que las dosis de radiación varían según la ubicación. La radiación más severa se concentra en zonas alrededor del ecuador, y la radiación disminuye más cerca de los polos.
El estudio que describe sus hallazgos apareció recientemente en la revista científica. Naturaleza bajo el título "Preservación de posibles bio-firmas en el subsuelo superficial de Europa". El estudio fue dirigido por Nordheim y fue coautor de Kevin Hand (también con el JPL) y Chris Paranicas del Laboratorio de Física Aplicada Johns Hopkins en Laurel, Maryland.
"Esta es la primera predicción de los niveles de radiación en cada punto de la superficie de Europa y es información importante para futuras misiones de Europa", dijo Paranicas. Ahora que los científicos saben dónde encontrar las regiones menos alteradas por la radiación, podrán designar áreas de estudio para Europa Clipper, una misión dirigida por el JPL que se espera lanzar a partir de 2022.
Por el bien de su estudio, Nordheim y su equipo fueron más allá de un mapa bidimensional convencional para construir modelos en 3D que examinaron qué tan debajo de la superficie penetra la radiación. Para probar cómo debería enterrarse el material orgánico profundo para sobrevivir, Nordheim y su equipo probaron el efecto de la radiación en los aminoácidos (los componentes básicos de las proteínas) para descubrir cómo la exposición de Europa a la radiación afectaría las posibles biofirmas.
Los resultados indican hasta qué punto los científicos profundos necesitarán excavar o perforar durante una posible futura misión de aterrizaje Europa para encontrar cualquier firma biológica que pueda conservarse. En las zonas de radiación más alta alrededor del ecuador, la profundidad a la que se podían encontrar las biofirmas oscilaba entre 10 y 20 cm (4 a 8 pulgadas). En las latitudes medias y altas, más cerca de los polos, las profundidades disminuyen a aproximadamente 1 cm (0,4 pulgadas). Como la mano indicó:
“La radiación que bombardea la superficie de Europa deja una huella digital. Si sabemos cómo es esa huella dactilar, podemos entender mejor la naturaleza de los compuestos orgánicos y las posibles biofirmas que podrían detectarse en futuras misiones, ya sean naves espaciales que vuelan o aterrizan en Europa ".
Cuando el Europa Clipper La misión llega al sistema joviano, la nave espacial orbitará a Júpiter y llevará a cabo cerca de 45 sobrevuelos de Europa. Su conjunto avanzado de instrumentos científicos incluirá cámaras, espectrómetros, instrumentos de plasma y radar que investigarán la composición de la superficie de la luna, su océano y el material que ha sido expulsado de la superficie.
"El equipo de la misión de Europa Clipper está examinando posibles rutas orbitales, y las rutas propuestas pasan por muchas regiones de Europa que experimentan niveles más bajos de radiación", dijo Hand. "Esa es una buena noticia para observar material oceánico potencialmente fresco que no ha sido muy modificado por la huella digital de la radiación".
Con este nuevo mapa de radiación, el equipo de la misión podrá reducir el rango de posibles sitios de investigación. Esto, a su vez, aumentará la probabilidad de que la misión del orbitador pueda resolver el misterio de décadas de si existe o no vida en el sistema joviano.
