Si les digo que hay un sitio donde el agua forma hielos de distintas formas, algunas de las cuales no flotarían, sino que se hundirían en nuestros océanos, ¿querrían ir a verlo? Si les hablo de un lugar al que la luz del Sol no le da directamente, pero alberga más agua que dos océanos Pacíficos juntos, ¿les gustaría visitarlo? Y si les digo que existe un paraje donde grandes montañas de hielo expulsan, como volcanes, ríos de agua y penachos de gas que alcanzan alturas de más de 200 kilómetros, y que en las tripas de esos volcanes podría haber formas de vida nunca vistas, ¿les gustaría ir y hacerse un selfi allí? Lamentablemente, no podemos ir en persona a ninguno de estos lugares —aún— pero esta semana la Agencia Espacial Europea (ESA) mandará allí la misión Juice y en unos ocho años empezará a editar un folleto turístico irresistible de todos esos mundos.
La nave interplanetaria Juice (sí, eso existe en la realidad más allá de películas como Event Horizon o Ad Astra), como se conoce al “Explorador de las lunas heladas de Júpiter”, será lanzada mañana jueves a bordo de un cohete Ariane 5 de la ESA. Ahí empezará un viaje a otro mundo, Júpiter, que actualmente dista de nosotros 900 millones de kilómetros. En realidad, Juice recorrerá una distancia mucho mayor, primero pasando seis años cerquita de nosotros en órbitas alrededor del Sol próximas a las de la Tierra y Venus.
De hecho, en enero de 2029 Juice pasará a solo 4.000 kilómetros de nuestro planeta y la Luna para poner rumbo definitivo a Júpiter con el objetivo de llegar allí en julio de 2031. Esos seis años y varias maniobras conocidas como asistencia gravitatoria son necesarios para acelerar la nave lo suficiente para escapar del Sistema Solar interno, donde se encuentran los llamados planetas rocosos, Mercurio, Venus, Tierra y Marte, y llegar al mayor planeta del Sistema Solar, el gigante gaseoso Júpiter.
La misión Juice orbitará durante tres años alrededor de Júpiter, haciendo pasadas (flybys, en inglés) cerca de sus satélites Ganimedes, Calisto y Europa. Se acercará a ellos hasta 35 veces, cuidándose muy mucho de no sufrir un percance e impactar contra Europa. De hecho, Juice debe asegurarse de tener una probabilidad menor del 1 por 10.000 de impactar en su superficie, preservándola de la contaminación biológica. Finalmente, en 2034, pasará a orbitar en torno a Ganimedes, siendo el primer artilugio humano que orbitará alrededor de una satélite diferente a la Luna. El final de la misión está programado para finales de 2035, con un impacto en la superficie de Ganimedes, que no es considerado como un astro a preservar por el Panel de Protección Planetaria de la COSPAR.
Volcanes de agua
El viaje será increíble, pero ¿qué quiere exactamente aprender de estos tres satélites de Júpiter? Lo más importante es aportar pruebas irrefutables de la existencia de océanos debajo de la superficie helada de los tres satélites jovianos, así como determinar cómo son esas grandes masas de agua y por qué están ahí. ¿Tienen sales, como los mares de la Tierra? ¿De dónde sacan la energía que los mantiene en estado líquido y dan lugar a volcanes de agua, los llamados criovolcanes? ¿Dan esos mares el campo magnético medido en estas lunas?
Juice también obtendrá datos para determinar la estructura interna de las grandes lunas heladas de Júpiter. Nuestros modelos actuales nos dicen que cada una de las tres son ligeramente diferentes. Ganimedes, el mayor y más masivo (¡son cosas diferentes!) satélite del Sistema Solar, más grande que Mercurio, pero no tan masivo, parece tener un núcleo de hierro, igual la Tierra. Pero su densidad global es como un tercio de la terrestre, por lo que gran parte de su interior debe estar compuesto por agua en estado líquido, un gran océano. También debe tener hielo de agua sometido a grandes presiones, 10.000 veces mayores que la presión que ejerce nuestra atmósfera sobre los casquetes de hielo polares. Ese hielo debe ser bastante diferente al nuestro, con una densidad un 30% mayor que el terrestre, por lo que ¡los cubitos de ese hielo se irían al fondo de un refresco en la Tierra! Es lo que se conoce como hielo tetragonal o hielo VI, diferente de nuestro hielo de casa, que se denomina hexagonal.
En contraste con Ganimedes, el segundo objetivo de Juice, la luna Calisto, que es solo un 1% más pequeña que Mercurio, es un pastel a medio hacer, puede que no tenga capas internas diferenciadas. Su formación entonces debió ser bastante diferente a todos los astros a los que estamos acostumbrados (todos los planetas rocosos, la Luna, Ganimedes, etcétera), no le dio tiempo a que el material más denso se fuera hacia el interior del satélite antes de enfriarse completamente, que es la base de lo que se conoce como diferenciación.
Más allá de entender la estructura interna, directamente relacionada con los procesos de formación de los satélites, y por qué mantienen calor interno cuando por su tamaño deberían haberse enfriado y solidificado (como el caso de la Luna), Juice también estudiará en detalle la superficie de las lunas heladas. Con toda seguridad, este objetivo científico dará las imágenes más espectaculares de la misión. De hecho, algunas imágenes podrán llegar a tener detalles de poco más de dos metros en Ganimedes, algo que es comparable a lo que vemos con Google Earth en muchas zonas.
Será maravilloso ver en detalle la superficie de Calisto plagada de cráteres casi tan antiguos como el Sistema Solar, que forman cadenas en algunos lugares como si hubieran caído meteoritos en racimo. Aprenderemos sobre el origen de que un hemisferio de Calisto sea más oscuro que el otro, el que da hacia la dirección de movimiento, porque Calisto siempre ofrece la misma cara a Júpiter, como nos pasa también en la Tierra con la Luna, justo lo contrario que pasa en Ganimedes.
Cuando Juice pase cerca de Europa veremos con nitidez estructuras picudas llamadas penitentes, y fracturas y surcos más oscuros que las zonas circundantes, que ahora mismo interpretamos como los efectos de erupciones de criovolcanes que dieron lugar a coladas de lava. Aunque siendo agua la lava en Europa, ¿deberíamos decir ríos de agua? Son de origen volcánico, así que… Las palabras se nos quedan cortas para describir el universo.
De hecho, Juice buscará también criovolcanes activos y cómo las lunas heladas de Júpiter mantienen atmósferas, que si bien son tenues, contienen compuestos tan interesantes y conocidos para nosotros como el oxígeno molecular o el dióxido de carbono. La misión no se quedará solo en la superficie, Juice cuenta con un sistema de radar capaz de darnos información sobre lo que hay debajo de la costra helada de las lunas, hasta profundidades de unos 30 metros.
Sobre todas estas preguntas siempre destacará el tema más fundamental y trascendente. Juice, sobre todo centrándose en Europa, donde las condiciones son las más adecuadas, buscará moléculas orgánicas, compuestos químicos esenciales para la aparición de la vida, y cómo estas podrían aparecer en lunas heladas con océanos internos y actividad térmica (parecida a la geotérmica, la de la Tierra, pero originada de muy distinta manera).
Con este gran objetivo concluimos, solo recalcando que la mayor parte de los más de 5.000 exoplanetas que conocemos son tipo Júpiter, donde puede haber y sabemos que hay lunas como estas que estudiará Juice. Imaginen las implicaciones que puede tener lo que aprendamos de unos satélites descubiertos hace 400 años y que hoy podemos visitar, aunque, por ahora, solo con cámaras e instrumentos científicos avanzados como los que lleva a bordo Juice.
Vacío Cósmico es una sección en la que se presenta nuestro conocimiento sobre el universo de una forma cualitativa y cuantitativa. Se pretende explicar la importancia de entender el cosmos no solo desde el punto de vista científico sino también filosófico, social y económico. El nombre “vacío cósmico” hace referencia al hecho de que el universo es y está, en su mayor parte, vacío, con menos de un átomo por metro cúbico, a pesar de que en nuestro entorno, paradójicamente, hay quintillones de átomos por metro cúbico, lo que invita a una reflexión sobre nuestra existencia y la presencia de vida en el universo. La sección la integran Pablo G. Pérez González, investigador del Centro de Astrobiología y Eva Villaver, investigadora del Centro de Astrobiología.
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