Los científicos de la misión Juno de la NASA a Júpiter han calculado que la tasa de producción de oxígeno en la luna joviana Europa es sustancialmente menor que la mayoría de los estudios anteriores. Los hallazgos se derivaron midiendo la desgasificación de hidrógeno de la superficie helada de la luna utilizando datos recopilados por el instrumento Jovian Auroral Distributions Experiment (JADE) de la nave espacial.

Los autores del artículo estiman que la cantidad de oxígeno producido es de alrededor de 12 kilogramos por segundo. Las estimaciones anteriores van desde unos pocos kilos hasta más de 1.000 kilogramos por segundo. Los científicos creen que parte del oxígeno producido de esta manera podría llegar al océano subterráneo de la luna como una posible fuente de energía metabólica.

Con un diámetro ecuatorial de 3.100 kilómetros, Europa es la cuarta más grande de las 95 lunas conocidas de Júpiter y el más pequeño de los cuatro satélites galileanos. Los científicos creen que un vasto océano interno de agua salada se esconde debajo de su corteza helada, y sienten curiosidad por la posibilidad de que existan condiciones que sustenten la vida debajo de la superficie.

No es sólo el agua lo que atrae la atención de los astrobiólogos: la ubicación de la luna joviana también juega un papel importante en las posibilidades biológicas. La órbita de Europa la sitúa justo en medio de los cinturones de radiación del gigante gaseoso. Las partículas cargadas o ionizadas de Júpiter bombardean la superficie helada, dividiendo las moléculas de agua en dos para generar oxígeno que podría llegar al océano de la luna.

"Europa es como una bola de hielo que pierde lentamente su agua en una corriente que fluye. Excepto que, en este caso, la corriente es un fluido de partículas ionizadas barridas alrededor de Júpiter por su extraordinario campo magnético", dijo el científico de JADE Jamey Szalay de la Universidad de Princeton en Nueva Jersey. "Cuando estas partículas ionizadas impactan en Europa, rompen el hielo de agua molécula por molécula en la superficie para producir hidrógeno y oxígeno. En cierto modo, toda la capa de hielo se erosiona continuamente por ondas de partículas cargadas que llegan hasta ella".

Mientras Juno volaba a 354 kilómetros de Europa el 29 de septiembre de 2022, JADE identificó y midió iones de hidrógeno y oxígeno que habían sido creados por el bombardeo de partículas cargadas y luego "recogidos" por el campo magnético de Júpiter mientras pasaba por la luna.
"Cuando la misión Galileo de la NASA pasó por Europa, nos abrió los ojos a la interacción compleja y dinámica que Europa tiene con su entorno. Juno aportó una nueva capacidad para medir directamente la composición de las partículas cargadas liberadas de la atmósfera de Europa, y estábamos ansiosos por echar un vistazo más allá de la cortina de este apasionante mundo acuático", dijo Szalay. "Pero lo que no nos dimos cuenta es que las observaciones de Juno nos darían una limitación tan estricta sobre la cantidad de oxígeno producido en la superficie helada de Europa".

Juno lleva 11 instrumentos científicos de última generación diseñados para estudiar el sistema joviano, incluidos nueve sensores de ondas electromagnéticas y partículas cargadas para estudiar la magnetosfera de Júpiter.

"Nuestra capacidad de volar cerca de los satélites galileanos durante nuestra misión extendida nos permitió comenzar a abordar una amplia gama de ciencia, incluidas algunas oportunidades únicas para contribuir a la investigación de la habitabilidad de Europa", dijo Scott Bolton, investigador principal de Juno en el Instituto de Investigación del Suroeste en San Antonio. "Y aún no hemos terminado. Aún están por llegar más sobrevuelos a la luna y la primera exploración del anillo cercano y la atmósfera polar de Júpiter".

La producción de oxígeno es una de las muchas facetas que investigará la misión Europa Clipper de la NASA cuando llegue a Júpiter en 2030. La misión tiene una sofisticada carga útil de nueve instrumentos científicos para determinar si Europa tiene condiciones que podrían ser adecuadas para la vida.

Ahora Bolton y el resto del equipo de la misión Juno están poniendo su mirada en otro mundo joviano, la luna Io, adornada con un volcán. El 9 de abril, la nave espacial se acercará a unos 16.500 kilómetros de su superficie. Los datos que recopile Juno se sumarán a los hallazgos de sobrevuelos anteriores de Io, incluidos dos acercamientos extremadamente cercanos de aproximadamente 1.500 kilómetros el 30 de diciembre de 2023 y el 3 de febrero de 2024.