Las emisiones de radio de Júpiter podrían revelar los océanos en sus lunas heladas, dicen los geólogos planetarios

Entre los destinos más emocionantes del Sistema Solar se encuentran las lunas heladas de Júpiter, Europa, Ganímedes y Calisto. Si bien la temperatura de la superficie de estos cuerpos es de -160 ° C, los astrónomos creen que todos esconden océanos de agua líquida debajo de sus superficies heladas. Eso plantea la intrigante posibilidad de que estas lunas tengan todos los ingredientes necesarios para la vida.

Por lo tanto, no es de extrañar que los astrónomos quieran observar más de cerca estos lugares y, en última instancia, visitar y tomar muestras del agua que se encuentra debajo. Pero antes de que eso suceda, necesitan medir y caracterizar los océanos para comprender mejor su tamaño, composición y potencial de vida.

Entonces, una pregunta importante es cuál es la mejor manera de hacer esto.

Hoy obtenemos una especie de respuesta gracias al trabajo de Andrew Romero-Wolf y sus amigos del Laboratorio de Propulsión a Chorro en Pasadena, California. Estos chicos han ideado una forma novedosa de medir la estructura interna de estos océanos utilizando una especie de sistema de radar que penetra en el suelo.

Lo interesante de su propuesta es que es enormemente robusto y relativamente barato porque las ondas de radio serán proporcionadas por el propio Júpiter, una de las fuentes de radio más ruidosas del Sistema Solar.

El radar de penetración terrestre funciona transmitiendo ondas de radio a la Tierra y escuchando los reflejos de los límites entre las capas e incluso de los objetos enterrados. Siempre que sea lo suficientemente sensible, este mecanismo debería poder identificar fácilmente los límites entre el hielo y el agua entre el agua y la roca.

De hecho, se ha utilizado en varias misiones para comprender mejor otros planetas, como la sonda Mars Express de la agencia espacial europea y el Mars Reconnaissance Orbiter construido por el Laboratorio de Propulsión a Chorro.

Por supuesto, cuanto más potente es el radar, mayor es la información que puede enviar. Y ahí radica un problema. La energía es un recurso limitado en cualquier misión espacial, particularmente una a Júpiter, donde su distancia del sol limita dramáticamente la cantidad de energía solar disponible.

Entran Romero-Wolf y amigos. Estos muchachos señalan que Júpiter en sí mismo es un poderoso emisor de ondas de radio en exactamente las decenas de metros, o decámetros, de longitud de onda que es útil para los radares de penetración terrestre. De hecho, las emisiones de Júpiter en estas longitudes de onda son unas 3.000 veces más fuertes que el fondo galáctico. Esto les ha dado la idea de un enfoque novedoso del problema.

Su idea es colocar una sonda entre Júpiter y su objetivo, Europa, por ejemplo. Esta sonda escucha las señales de radio generadas por el planeta mientras se dirigen hacia la luna. Luego escucha cualquier reflejo de la estructura interna de la luna.

Los geólogos planetarios en la Tierra pueden usar esta información para construir una imagen detallada de la estructura de la luna y los océanos que pueda esconder. Un instrumento ubicado entre la luna helada y Júpiter podría muestrear la emisión [radio decamétrica] junto con sus ecos reflejados en la capa de hielo de la luna objetivo, dicen.

La gran ventaja de esta idea es que es completamente pasiva: la nave espacial no necesita generar ondas de radio en absoluto, solo para escucharlas. Eso simplifica el diseño, reduce su costo y aumenta sus posibilidades de éxito dado que hay menos cosas que pueden salir mal. La naturaleza pasiva de esta técnica sirve para reducir el riesgo en caso de falla del transmisor de radar, dicen.

Por supuesto, hay desafíos. Uno de ellos es que las emisiones de ondas de radio decámetros de Júpiter son muy complejas y variables.

Estas ondas son generadas por partículas cargadas que se mueven a través del campo magnético del planeta. Generan ondas de radio con frecuencias de entre 10 y 40 MHz. Y son muy direccionales. En la Tierra, solo detectamos esta radiación cuando ciertas partes de Júpiter miran hacia nosotros, lo que implica que estas partículas quedan atrapadas preferentemente en ciertas partes del campo.

Es más, estas emisiones de radio están fuertemente influenciadas por la interacción entre el campo magnético de Júpiter y sus satélites, particularmente Io. El Sol también juega un papel porque su campo magnético también interactúa con el de Júpiter. Eso crea una mezcla compleja.

Gran parte de esta variación se puede compensar con el diseño de la misión, que mide las ondas de radio en su camino a la luna, así como los reflejos en su camino de regreso. Sin embargo, la complejidad de este escenario proporcionará un entretenimiento interesante para los analistas de datos.

Esa es una idea interesante, sobre todo por su potencial para reducir el costo de una misión futura. La agencia espacial europea está planeando actualmente una misión llamada Jupiter Icy Moon Explorer o JUICE para enviar al sistema joviano en 2022. La NASA tiene planes menos desarrollados. Cualquiera de las dos agencias debería poder aprovechar esta idea.

De una forma u otra, deberíamos tener una idea mucho mejor de la naturaleza de las profundidades acuosas de estos cuerpos en algún momento de la década de 2030.

Ref: arxiv.org/abs/1404.1876 : Una sonda pasiva para océanos subsuperficiales y agua líquida en las lunas heladas de Júpiter

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