La NASA y otras agencias espaciales han propuesto algunas misiones verdaderamente interesantes y ambiciosas para las próximas décadas. De estos, quizás los más ambiciosos incluyen misiones para explorar los "Mundos del Océano" del Sistema Solar. Dentro de estos cuerpos, que incluyen la luna Europa de Júpiter y la luna Encelado de Saturno, los científicos han teorizado que la vida podría existir en los océanos interiores de aguas cálidas.
Para los años 2020 y 2030, se espera que las misiones robóticas lleguen a estos mundos y se establezcan en ellos, muestreando hielo y explorando sus columnas en busca de signos de biomarcadores. Pero según un nuevo estudio realizado por un equipo internacional de científicos, las superficies de estas lunas pueden tener superficies de densidad extremadamente baja. En otras palabras, el hielo de la superficie de Europa y Encelado podría ser demasiado blando para aterrizar.
El estudio, titulado "Simulaciones de laboratorio de superficies planetarias: comprensión de las propiedades físicas del regolito a partir de observaciones fotopolarimétricas remotas", se publicó recientemente en la revista científica Ícaro. El estudio fue dirigido por Robert M. Nelson, el científico principal del Instituto de Ciencia Planetaria (PSI) e incluyó miembros del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, la Universidad Politécnica del Estado de California en Pomona y varias universidades.
En aras de su estudio, el equipo buscó explicar el comportamiento inusual de polarización negativa en ángulos de fase bajos que se ha observado durante décadas al estudiar cuerpos sin atmósfera. Se cree que este comportamiento de polarización es el resultado de partículas brillantes de grano extremadamente fino. Para simular estas superficies, el equipo utilizó trece muestras de polvo de óxido de aluminio (Al²O³).
El óxido de aluminio se considera un excelente análogo para el regolito que se encuentra en los cuerpos de sistema solar sin aire de alta aldebo (ASSB), que incluyen Europa y Encedalus, así como asteroides eucríticos como 44 Nysa y 64 Angelina. Luego, el equipo sometió estas muestras a exámenes fotopolarimétricos utilizando el fotopolarímetro goniométrico en el monte. Colegio San Antonio.
Lo que encontraron fue que los granos brillantes que componen las superficies de Europa y Encelado medirían aproximadamente una fracción de un micrón y tendrían un espacio vacío de aproximadamente el 95%. Esto corresponde a un material que es menos denso que la nieve recién caída, lo que parece indicar que estas lunas tienen superficies muy suaves. Naturalmente, esto no es un buen augurio para ninguna misión que intente establecerse en la superficie de Europa o Encelado.
Pero como Nelson explicó en el comunicado de prensa de PSI, esto no es necesariamente una mala noticia, y tales temores se han planteado antes:
“Por supuesto, antes del aterrizaje de la nave espacial robótica Luna 2 en 1959, existía la preocupación de que la Luna pudiera estar cubierta de polvo de baja densidad en el que cualquier futuro astronauta pudiera hundirse. Sin embargo, debemos tener en cuenta que las observaciones remotas de longitud de onda visible de objetos como Europa solo sondean las micras más externas de la superficie ”.
Entonces, aunque Europa y Encelado pueden tener superficies con una capa de partículas de hielo de baja densidad, no descarta que sus capas exteriores sean sólidas. Al final, los aterrizadores pueden verse obligados a lidiar con nada más que una delgada capa de nieve al establecerse en estos mundos. Además, si estas partículas son el resultado de la actividad o acción de la columna entre el interior y la superficie, podrían contener los biomarcadores que están buscando las sondas.
Por supuesto, se necesitan más estudios antes de enviar cualquier módulo de aterrizaje robótico a cuerpos como Europa y Encelado. En los próximos años, el Telescopio espacial James Webb llevará a cabo estudios de estas y otras lunas durante sus primeros cinco meses de servicio. Esto incluirá la producción de mapas de las lunas de Galilea, revelar cosas sobre su estructura térmica y atmosférica, y buscar en sus superficies signos de plumas.
Los datos que obtiene el JWST con su conjunto avanzado de instrumentos espectroscópicos y de infrarrojo cercano también proporcionarán restricciones adicionales sobre las condiciones de su superficie. Y con otras misiones como la propuesta de la ESA Europa Clipper realizando sobrevuelos de estas lunas, no hay escasez de lo que podemos aprender de ellos.
Más allá de ser significativo para cualquier misión futura a ASSB, los resultados de este estudio también pueden ser valiosos cuando se trata del campo de la geoingeniería terrestre. Esencialmente, los científicos han sugerido que el cambio climático antropogénico podría mitigarse mediante la introducción de óxido de aluminio en la atmósfera, compensando así la radiación absorbida por las emisiones de gases de efecto invernadero en la atmósfera superior. Al examinar las propiedades de estos granos, este estudio podría ayudar a informar futuros intentos de mitigar el cambio climático.
Este estudio fue posible gracias en parte a un contrato proporcionado por el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA a la PSI. Este contrato se emitió en apoyo del equipo de instrumentos del espectrómetro de mapeo visual e infrarrojo Cassini Saturn Orbiter de la NASA.
