Desde 2014, la idea de que penachos de vapor de agua brotan de la superficie de Europa, la luna helada de Júpiter, hace soñar a los astrónomos. Sin embargo, un nuevo análisis de los datos del telescopio espacial Hubble siembra dudas: estas erupciones tan esperadas podrían no haber existido nunca. No obstante, la perspectiva de un océano oculto bajo el hielo sigue siendo una de las más prometedoras para la búsqueda de vida. Los propios investigadores, que inicialmente anunciaron este descubrimiento, son los autores de esta reevaluación.
Europa es un objetivo de primera para quienes buscan entornos habitables en otros lugares. Bajo su corteza de hielo se encuentra un océano global de agua salada, que podría contener los ingredientes necesarios para la vida. Por lo tanto, la posible presencia de penachos era muy emocionante: habrían permitido muestrear ese océano desde el espacio. Además, la detección de compuestos orgánicos complejos en su superficie refuerza el interés por esta luna. Determinar la naturaleza de estas erupciones es, por tanto, de gran importancia para evaluar su potencial de habitabilidad.
La superficie de Europa muestra signos de actividad geológica, con sal y dióxido de carbono que podrían provenir de un océano subterráneo. Crédito: NASA/ESA/K. Retherford/SWRI
Los científicos que anunciaron el descubrimiento en 2014 están revisando hoy sus conclusiones. Al reexaminar catorce años de observaciones de Hubble, han reducido el nivel de confianza. De un 99,9 % de certeza, ha pasado a menos del 90 %. Un umbral insuficiente para afirmar la existencia de estos penachos con seguridad. Este nuevo análisis ha sido realizado por un equipo dirigido por Lorenz Roth del Real Instituto de Tecnología de Suecia, y los resultados se han publicado en la revista Astronomy & Astrophysics. Los investigadores consideran que el margen de error es ahora demasiado grande para decidir.
El problema radicaba en la forma en que Hubble mide las emisiones luminosas. Los investigadores se interesaban por una longitud de onda ultravioleta llamada Lyman-alfa. Pero el posicionamiento de Europa en las imágenes era impreciso por unos pocos píxeles, lo que podía crear señales parásitas. Estos artefactos pudieron ser interpretados erróneamente como penachos. Kurt Retherford, del Southwest Research Institute, explica que el más mínimo desplazamiento de uno o dos píxeles podía falsear la interpretación. Así, las famosas erupciones podrían no ser más que artefactos de medición.
A pesar de esta duda, los científicos no descartan totalmente la posibilidad de estas erupciones. Otras lunas heladas, como Encélado alrededor de Saturno, presentan penachos bien documentados. Además, Ío, otra luna de Júpiter, eyecta azufre. Europa podría aún sorprender, pero habrá que esperar nuevas observaciones. Las similitudes geológicas entre estas lunas sugieren que Europa también podría experimentar una actividad similar. Sin embargo, sin pruebas directas, es imposible afirmarlo. El equipo planea utilizar otros instrumentos, como el telescopio espacial James Webb, para intentar confirmar o descartar la presencia de estos penachos.
La existencia de penachos de vapor de agua en Europa, inicialmente reportada gracias a las observaciones de Hubble en 2012, se pone hoy en duda. Crédito: NASA
La respuesta llegará quizás en 2030 con la llegada de la misión Europa Clipper de la NASA. Esta sonda estudiará la luna de cerca y podrá detectar posibles actividades. Mientras tanto, los astrónomos se mantienen prudentes y continúan analizando los datos con herramientas más precisas. Europa Clipper realizará varios sobrevuelos cercanos y podrá medir directamente la composición de la tenue atmósfera de la luna. Esta misión representa una esperanza para zanjar el debate sobre los penachos y explorar con más detalle el océano subterráneo. Hasta entonces, la comunidad científica sigue dividida.
Los océanos bajo el hielo
Numerosas lunas del Sistema Solar poseen océanos ocultos bajo una corteza de hielo. Europa, Encélado, Ganimedes o Titán son mundos donde podría existir agua líquida. Estos océanos se mantienen en estado líquido por el calor interno, producido por las fuerzas de marea ejercidas por su planeta madre. Para los astrobiólogos, estos entornos son particularmente interesantes porque el agua es un ingrediente esencial para la vida tal como la conocemos.
La presencia de un océano global bajo el hielo de Europa se ha deducido de las mediciones del campo magnético y de las observaciones de su superficie. Se estima que este océano podría contener más agua que todos los océanos terrestres juntos. Además, las interacciones entre el agua y el fondo rocoso podrían proporcionar los elementos químicos necesarios para la vida. Por eso Europa es un objetivo prioritario para las misiones de exploración.
Los penachos de vapor, si existen, ofrecerían una vista única de ese océano sin tener que perforar el hielo. Al analizar su composición, los científicos podrían determinar si el océano contiene compuestos orgánicos u otras señales de potencial actividad biológica. Desgraciadamente, su existencia sigue siendo incierta, como muestra este nuevo estudio.
Los límites de las observaciones espaciales
Telescopios como Hubble son instrumentos potentes, pero tienen sus limitaciones. Para detectar fenómenos tenues como penachos en Europa, hay que medir señales muy débiles, inmersas en el ruido de fondo. La resolución espacial y la sensibilidad son a menudo insuficientes para distinguir una señal real de un artefacto. Los errores de apuntamiento, incluso mínimos, pueden falsear los resultados.
El nuevo análisis de los datos de Hubble sobre Europa ilustra perfectamente estas dificultades. Los científicos tuvieron que tener en cuenta la incertidumbre sobre la posición exacta de la luna en las imágenes. Un desplazamiento de solo unos pocos píxeles puede crear la ilusión de una emisión donde no la hay. Por eso los resultados deben ser confirmados por varios instrumentos o métodos antes de considerarse sólidos.
Para evitar estos escollos, las futuras misiones como Europa Clipper llevarán instrumentos diseñados específicamente para el estudio cercano de lunas heladas. Al sobrevolar Europa a baja altitud, podrán medir directamente las partículas y los gases, sin las incertidumbres asociadas a los telescopios lejanos. La colaboración entre observaciones espaciales y misiones in situ es la clave para disipar las dudas.