¿Qué significa que haya dióxido de carbono en Europa?

Por Daniel Marín, el 23 septiembre, 2023. Categoría(s): Astronomía • Júpiter • Sistema Solar ✎ 52

El telescopio espacial James Webb (JWST) vuelve a sorprendernos con nuevas observaciones. En esta ocasión, en su faceta de explorador del Sistema Solar. Y es que el mayor telescopio espacial de la historia ha descubierto dióxido de carbono en Europa, la luna de Júpiter. La pregunta es, ¿y qué tiene esto de especial? Al fin y al cabo, el dióxido de carbono es una de las sustancias más abundantes en el Universo. De hecho, la sonda Galileo ya había detectado hielo de dióxido de carbono en la superficie de Europa en los años 90. Por tanto, la clave no es el CO2 en sí, sino su origen. Si el dióxido de carbono viene de fuera de Europa y se ha depositado en la superficie, bueno, pues es un misterio, pero nada llamativo. Por el contrario, ¿y si viene del interior del satélite? Recordemos que Europa es en la actualidad el mundo con mayor potencial astrobiológico gracias a la presencia de un océano de agua líquida bajo su corteza helada. Si el dióxido de carbono proviene de este océano, la cosa cambia. Y mucho.

Imagen de Europa obtenida por la cámara NIRCam (Geronimo Villanueva (NASA/GSFC), Samantha Trumbo (Cornell Univ.), NASA, ESA, CSA, Alyssa Pagan (STScI)).

Las observaciones de la sonda Galileo no permitieron determinar el origen del dióxido de carbono, así que dos equipos de investigadores han usado los datos del espectrómetro NIRSpec del JWST, suministrado por la Agencia Espacial Europea (ESA), para aclarar las dudas. Aunque la resolución espacial no es muy grande, los resultados indican que el dióxido de carbono se encuentra en Tara Regio, una zona de terreno caótico que se supone tiene esa morfología debido a que justo ahí el hielo de agua procedente de la parte en contacto con el océano sale a la superficie. Este hecho sugiere que el dióxido de carbono bien podría venir directamente del océano. De ser así, el océano europano sería más parecido a los terrestres, que también tienen grandes cantidades de dióxido de carbono disueltas. Una posible fuente de dióxido de carbono podrían ser carbonatos disueltos en el océano que liberarían dióxido de carbono, bien directamente, bien a través de la interacción con otras sales presentes en el hielo cerca de la superficie.

Distribución del CO2 en Europa (Trumbo et al.).
Europa vista por Juno el 29 de septiembre de 2022 (NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Kevin M. Gill).

Pero también es posible que el CO2 provenga de otras sustancias orgánicas que hayan llegado a la superficie y luego se hayan descompuesto por efecto de la radiación ultravioleta y la intensa radiación en forma de partículas energéticas que existe alrededor de Júpiter. En todo caso, el hielo de CO2 ha llegado a la superficie recientemente, geológicamente hablando, pues no es estable en estado puro en las condiciones de Europa. La sonda Cassini también detectó hielo de dióxido de carbono en Encélado y los investigadores han concluido que, en ese caso, tiene un origen claramente interno y está relacionado con las posibles fuentes hidrotermales de esa pequeña luna de Saturno. El telescopio espacial Hubble ya había detectado previamente sales —bueno, NaCl, la sal común por excelencia— en Tara Regio, reforzando la hipótesis de que en esa zona el material del océano ha llegado a la superficie. El instrumento NIRSpec también ha medido la proporción de isótopos entre carbono-12 y carbono-13, que resulta ser de 12C/13C = 83 ± 19. Eso sí, por ahora no se puede descartar totalmente que el CO2 tenga un origen externo. Al fin y al cabo, además de en Europa, se ha detectado hielo de dióxido de carbono en Ganímedes y Calisto. En Ganímedes dentro de las zonas oscuras más antiguas, y repletas de cráteres, y en Calisto en regiones asociadas con cráteres de impacto. Esta distribución no es consistente con lo observado en Europa, donde el CO2 está asociado con una región específica que probablemente está, o ha estado, en contacto con el océano interno.

Otra imagen de la distribución de CO2 (Geronimo Villanueva (NASA/GSFC), Samantha Trumbo (Cornell Univ.), NASA, ESA, CSA, Alyssa Pagan (STScI)).

Las observaciones se llevaron a cabo el 23 de noviembre de 2022 en el proceso de búsqueda de los elusivos chorros de Europa, cuya existencia y recurrencia sigue sin estar nada clara. La no presencia de los chorros de Europa, que sí han sido observados por el Hubble, contrastan con lo bien que se han visto los chorros de Encélado mediante el NIRSpec. Ahora habrá que esperar a nuevas observaciones del JWST para aclarar el origen del dióxido de carbono (y, con suerte, pillar a los tímidos chorros in fraganti). Al menos hasta que la sonda Europa Clipper de la NASA llegue a Júpiter en 2030 y, luego, la sonda europea JUICE en 2031. Ambas naves investigarán Europa con un detalle nunca antes alcanzado y nos sacarán de dudas.

Espectro de NIRSpec de Europa comparando el dióxido de carbono de Europa con otros compuestos en otros cuerpos (Trumbo et al.).

Referencias:

  • https://arxiv.org/pdf/2309.11684.pdf
  • https://www.science.org/doi/10.1126/science.adg4270
  • https://psg.gsfc.nasa.gov/apps/Europa.pdf


52 Comentarios

    1. No hay nada como salir de dudas. Interesante artículo. Si, efectivamente, el origen del evento corresponde a su interior, qué posibilidad abría el aprovechamiento para futuras misiones.

    1. Pues podría ser…

      Los océanos terrestres no pueden ser «con gas» porque el CO2 disuelto puede escapar a la atmósfera, preveniendo así que se alcancen concentraciones muy elevadas. Pero en Europa, si hay fuentes de CO2 (¿habrá volcanes submarinos en Europa?), no tiene por dónde escapar y se acumulará.

      Si las aguas están saturadas de CO2 y empiezan a ascender la disminución de presión hará que el CO2 forme burbujas. Eso, a su vez, disminuirá la densidad, por lo que el agua seguirá subiendo, seguirá formando más burbujas, que harán que suba más… Al final se puede producir una liberación explosiva como la del Lago Nyos https://en.wikipedia.org/wiki/Lake_Nyos_disaster

      Pero vamos, esto es una hipótesis muy aventurada. Se necesita que haya un aporte constante de CO2, en cantidad importante, que la mezcla esté casi saturada y que haya movimientos verticales significativos.

      Saludos

  1. el capullo de turno que no sabe saltearse un renglón leyendo. Y después Hilario trata de defender a los españoles, cuando digo que ignorantes sobran en esas tierras.

    JAAA!!!!

    Mientras tanto en la NASA; Las respuestas al informe de la GAO (Contaduría del Gobierno) son para llorar, saben que el SLS es incosteable pero como fueron conminados por el Congreso, pues lo largaron igual.
    Ahora que salió el dichoso informe donde dicen que la NASA no puede financiar el Programa Artemisa y mucho menos los lanzamientos del SLS a 4billones por petardazo. Pues NASA se ha puesto en un programa de ahorro, SI RECIEN AHORA en el 2023, cuando el bicho ya le salen pelos en las piernas de lo crecidito que está:
    El plan de 4 puntos es el siguiente:
    1ero; Estabilizar la agenda de lanzamientos, todo ese baile de fechas se corta (según la NASA) para ahorrar dinero, que se gastaba en organizar eventos según el calendario y mover las fechas constantemente. (Se ve que el presupuesto en fiestas, powerspoint y catering era importante)

    2do; Lograr eficiencia en el curva de aprendizaje, vamos que cuanto más intentos más baratos salen… de seguro que cuando lleguen a la docena les haran descuentos. (patético)

    3ro; Fomentar la innovación; NASA alienta a los contratistas a innovar en técnicas de fabricación y herramientas que agilicen la producción… Lo de toda la vida en NASA; rizar el rizo, porque lo simple es enemigo de lo…
    Hago un punto y aparte de esto porque el problema principal a atacar son los mismísimos motores RS-25 que cuestan la frioleta de 100millones de Obamas la pieza, SI CADA UNO CUESTA UNA STARSHIP. Y tienen severos problemas en la cadena de suministros, al punto que no están usando para estas primeras misiones los famosos RS-25 reciclables, sino unos viejos del Ladrillo Volador aka Transbordador Espacial.

    4to; Y por último y más importante «ajustar los costos de adquisición» si así como se lee, los tipos se desayunan ahora que la cosa se ha desmadrado y tienen que apretar a los contratistas y especialmente subcontratistas con tratos de costo fijo, algo que ya vimos que al Old Space no le sienta nada bien (lease Stardream de Boeing)

    Los estimados que han largo es bajar los lanzamientos del SLS de 800millones a 2 billones por petardazo (que es mucho rango digo yo y bastante menos que lo actual) algo difícil de creer.
    También preveen bajar el precio de los RS-25 a 70millones la pieza, vamos un 25% menos, un chiste de mal gusto, cuando los BE-4 salen 24millones la unidad y los Raptor 1millon cada uno y serán más baratos los Raptor 3.0.

    En fin, para los que ya tenemos unos años y vemos como NASA despilfarra dinero de contribuyentes a diestra y siniestra, pues nada de sorprender.
    Como me decía un amigo cubano que vive en Miami, yo no nací aquí pero con gusto pago mis impuestos si sirven para ir a la Luna, solo que duele ver como malgastan dinero.

    Tomaaaaa Moreno!!!

    1. Ahh y para la siguiente entrada enumero los 37 problemas que tiene el SLS/Orion que todavía están por solucionar.
      Al final va a ser igual de riesgoso de volar que el Ladrillo Volador.

        1. Con los niveles de costos actuales
          el programa SLS es insostenible,
          lo que a su vez hace que el programa Artemisa sea muy difícil de llevar a cabo.
          ..y mientras el SLS se come un enorme presupuesto:
          la Red de Espacio Profundo de la NASA alcanza un “punto crítico”
          a medida que crece la demanda y no hay inversión para ampliar su capacidad.
          -..y mejor no hablo del programa de retorno de muestras de Marte-.
          https://spacenews.com/nasa-deep-space-network-reaches-critical-point-as-demand-grows/

  2. Excelente noticia ojalá que la NASA o cualquier otra agencia espacial lanze un lander para Europa aunque eso sería muy complicado por el tema de la seguridad biológica

  3. Este telescopio espacial muestra una foto azulada de Europa que no se parece en nada a la foto de la sonda Juno.
    La resolución de la distribución del CO2 en esta luna Europa es muy mala.
    Ponen que han detectado unos «orgánicos» (a 3.44 y 3.55 micrómetros de longitud de onda) pero no saben en concreto cuáles.

    ¿No notáis demasiada prisa por publicar?

    1. La imagen de Europa es en «falso color», como casi todo lo que nos va a ofrecer el Webb. Si vas a la tercera referencia que adjunta Daniel, indica que la imagen se tomó con los filtros F140M [1.331 to 1.479 μm] y F212N [2.109 to 2.134 μm]. Es debatible que metan colores azules en una falsa imagen de este tipo y no una escala de amarillos a naranjas y rojos, por ejemplo.

      Los científicos del Webb sólo tienen un año desde que hacen sus observaciones hasta que se liberan los datos y queden a disposición del resto de [buitres] científicos, así que están malacostumbrándose a hacer las cosas bastante rápido. También se puede contraarguementar que antes se dedicaban a procrastinar y a hacer las cosas de manera muy lenta. En el caso del Webb, creo que es más importante que los ciclos de toma de datos a publicación sean más rápidos de lo normal, aún a costa de precipitarse a veces en los artículos, ya que estamos (están) todavía en fase de aprendizaje del instrumento y queremos ser capaces de sacarle el máximo provecho lo antes posible. Para ello no queda otra que ir probando sucesivamente diversas técnicas que permitan optimizar las observaciones.

      1. Pochinax, la realidad visual de Europa es que: se parece mucho más a lo que fotografía Juno, que el telescopio espacial.

        La resolución de la distribución de CO2 es un tanto contradictoria; sí que parece estar en esa Tara Regio pero comparando: la foto «B» de la segunda imagen de esta entrada, con la foto «C» de la última imagen de esta entrada; parece que el CO2 está más deslocalizado en B que en C.

        Sobre los «orgánicos» esa gráfica estaba liosa: en esa Tara Regio aparece (en el diagrama B de la última imagen) un exceso de agua oxigenada y eso lo compara para esa misma longitud de onda con unos «orgánicos» … pero de Encelado. ¿Por qué?: no sé.

        La verdad es que yo no entiendo tanta prisa por publicar. Resulta confuso este extracto de Daniel, aunque quizás en el propio artículo expliquen bien todo ese lío con sus imágenes.

        1. La «fotografía» que ha hecho el Webb de Europa no se va a parecer a nada que realmente sea una fotografía del espectro visible porque lo que ha observado el Webb es en el infrarrojo. Los colores con los que artísticamente han dotado a la imagen son … da igual, es infrarrojo, no visible.

          1. Yo creo que nadie ha llegado a pensar que ese mundo oceánico helado podría ser de color azul en el visible.
            Pero bueno es recalcarlo en estos comentarios.

  4. Gracias Daniel!

    Esperaba este artículo desde que vi en twitter ( X ) que te hacías eco de esta observación del James Webb.

    Lo digo porque ya hay por ahí «iluminados» que anuncian que se han encontrado indicios de actividad biológica en Europa. Los de los «verdaderos» constructores de de las pirámides de Egipto y compañia. Los de siempre… 😅

  5. Europa fue un a antigua venta ET. Era usada para parar a comprar algo, beber y sobre todo baños. Lo q ve la sonda es el carbono que todavía queda en esos sucios baños de millones de años sin limpiar u

    1. Percibo un interés exagerado en empeño de encontrar exobichos por ahí fuera.
      No sé si nos aportarían informaciones relevantes…
      Por otra parte de la misma parte, las distancias en este jodido universo son abrumadoras, desalentadores.
      Y no digo nada de él cuento de colonizar otro planeta….

  6. Muchas gracias por esta entrada en tu blog Daniel.
    Pues me quedo con esta hipótesis:
    Una posible fuente de dióxido de carbono podrían ser carbonatos disueltos en el océano que liberarían dióxido de carbono, bien directamente, bien a través de la interacción con otras sales presentes en el hielo cerca de la superficie

  7. Esta detección de CO2 me parece una demostración más de las capacidades de este telescopio, que nos dará descubrimientos sorprendentes, no como este.

    Como se dice en la entrada, «el dióxido de carbono es una de las sustancias más abundantes en el Universo». Me imagino que es previsible que se forme en el interior. No hay más que ver todo el CO2 que emiten nuestros volcanes. Y a no ser que la corteza de hielo tenga grietas, la presión de ese y otros gases del interior debe de ser muy grande. ¿Habrá momentos en los que esa presión sea capaz de agrietar la corteza y provocar erupciones de gas y agua?

    1. ! Bravo ! Habrá que ver que trae….. y que traerá la entrada meditada y en detalle de Daniel.

      Asique .. FG anuncia y el blog….. ! paciencia !

      Gracias por las OTs.

  8. Subo esto a las 19:55 del 24/09. Acabo de tropezar una larga cadena de comentarios sobre el gasto/despilfarro de la NASA (SLS y otras exquisteces obsoletas). Interesante, pero ajeno al CO2 en Europa. Quizás los remitentes puedan montarse un blog o algo en instagram para comentar sus inquietudes. Un tal Daniel Marin lo hace para compartir las suyas.

  9. Características de Europa posibles y su potencial de habitabilidad.

    ~Dióxido de carbono en el interior
    Probablemente generado en épocas geológicamente recientes.

    ~El CO₂ de la superficie de Europa está mezclado con otros compuestos.

    ~Se midió la relación isotópica de carbono-12 y carbono-13 del hielo sin poder distinguirse entre una fuente abiótica (sin vida) o biogénica.

    ~Oxidantes en la superficie que reaccionan producto de la radiación exterior.
    Importantes para proporcionar la energía necesaria para la vida (en la medida que ingresen al océano).

    ~Tenue atmósfera de oxígeno y otros gases.

    ~ Posibles placas tectónicas en la gruesa cubierta.

    ~Fuerza de marea ejercida por Júpiter y lunas vecinas.
    Entre la marea alta y baja se piensa que la superficie de Europa se desplaza hasta 30 metros.

    ~ Océano interior con cloruro de sodio (NaCl), sal.

    ~ Océano con elevada concentración de oxígeno, mayor que en nuestros mares.

    ~Océano interior con más calor que otras lunas oceánicas.

    ~Posibilidad de erupciones volcánicas o géiseres al abrirse la corteza.

    ~Actividad geológica

    ~Fondo oceánico rocoso

    ~Campo magnético débil.

    ~Exposición de radiación de 5400 mSv/día (capaz de matar a una persona en un día).

    1. Ostras Rafa ! La última linea da un calambre ! …. ¿Es así bajo la corteza?

      Lo digo porque ya estaba preparando el traje de buzo a prueba de ácidos búbujosos («aCO2 burbujosos») `para explorarlo.

    2. Ostras marinas Luis!
      Espero que el calambre no sea ocular, por lo largo del comentario🙂.

      Al poseer Júpiter la magnetósfera más grande del sistema solar, los campos electromagnéticos inmensos generan radiación como si no hubiera un mañana.
      Pero por suerte Europa cuenta con una gran capa de hielo que la detiene y no deja que pase.
      Las criaturas marinas están a salvo para tu exploración burbujosa.

      1. ! Menos mal !
        (No creo que me quedara en superficie con el traje de buzo puesto mucho tiempo).

        Gracias por la actualización en características europeas jupiterianas.

    1. Daniel Marín, mi más enérgica protesta por haber borrado mi comentario contra Luis.

      Si tienes un mínimo de ética deberías borrar el comentario de Luis que inicia este hilo, ya que me menciona y me insulta en un primer mensaje que todo en mundo ha podido ver. Y cuando yo le respondo con otro insulto, tú haces caso a la queja de un tercero y borras mi comentario PERO sin borrar el suyo.

      Daniel Marín, no me sabe mal que dejes de ser un blandengue y que pongas cierto orden en tus comentarios, pero deberías ser más ecuánime y saber distinguir entre uno que insulta injustificadamente y otro que responde a un insulto con otro insulto: es de hecho peor eso de «chalao» que mi «masoca».

      Dicho todo esto, si borras los comentarios: de Luis, del ofendidito iomismo y este mismo comentario; yo acepto el borrado de mi anterior comentario (el que hablaba de Luis como un masoca cornudo).
      Si no borras estos otros tres comentarios aparte del mío, deberías justificar tu criterio: ¿por qué admites que un mierda me llame chalao y no me permites insultarle como el masoca cornudo que es?.

      1. A ver, Antonio, y los demás, un poquito de moderación. Escriban lo que quieran, pero no se insulten como si esto fuera un patio de colegio ni usen lenguaje soez, que no son niños ni yo tengo tiempo ni ganas de estar moderando chorradas (¿eso me hace un blandengue? Pues así sea).

        1. Ahora que sé que funciona: a la próxima, te pediré que borres el comentario en el que insulten a Antonio (AKA «Un físico») sin más (sin mostrar mi lado más soez).

          Por eso he creado a Español viejo: un tipo que nunca insulta y que es consciente de que los chavales de diez años pueden estar interesados en aprender astronomía, cosmología o cohetería … y no tanto en aprender a comportarse incivilizadamente como suele pasar por desgracia en los blogs.

          Lo de blandengue era antes. Ahora: si controlas un poco los comentarios, ya verás como dentro de poco tiempo todo serán charlas normales como la que yo he mantenido en esta entrada con Pochi.

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