El hielo de la luna Europa actúa como importante fuente de calor

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  • hielo luna Europa actúa como importante fuente calor

El calor resultado de la disipación de marea en la luna Europa por la atracción gravitacional de Júpiter, podría crear más calor del previsto para sustentar un océano global en el subsuelo

Experimentos realizados por geólogos de Brown y Columbia podrían ayudar a los investigadores a estimar mejor el espesor de la capa exterior de la luna. El trabajo se publica en la edición de junio 1 de Earth and Planetary Science Letters.

Las lunas más grandes de Júpiter -Io, Europa, Ganímedes y Calisto-fueron descubiertas por Galileo a principios del siglo 17. Cuando la NASA envió naves espaciales a Júpiter en los años 70 y 90, esas lunas resultaron ser una caja de sorpresas.

"Los científicos esperaban ver lugares fríos y muertos, pero de inmediato fueron seducidos por sus superficies sorprendentes", dijo Christine McCarthy, de la facultad en la Universidad de Columbia, que dirigió esta nueva investigación como estudiante en la Universidad Brown. "Es evidente que hay algún tipo de actividad tectónica, cosas que se mueven alrededor y agrietamiento. También había lugares en Europa que parece hielo blando o fusión"

La única manera de crear suficiente calor para estos procesos tan lejos del Sol es a través de la disipación de marea. El efecto, dice McCarthy, es un poco como lo que sucede cuando alguien dobla repetidamente una percha de metal.

El calor resultado de la disipación de marea en la luna Europa por la atracción gravitacional de Júpiter, podría crear más calor del previsto para sustentar un océano global en el subsuelo

"Si se dobla hacia atrás y adelante, se puede sentir calor en la unión", dijo. "La forma en que lo hace es que los defectos internos dentro de ese metal se frotan unos sobre otros, y es un proceso similar a cómo la energía se disipa en el hielo."

Sin embargo, los detalles del proceso en el hielo no se entienden muy bien, y el modelado de los estudios que tratan de capturar esas dinámicas en Europa habían dado algunos resultados desconcertantes, dicen los investigadores.

"La gente ha estado utilizando modelos mecánicos simples para describir el hielo", dijo McCarthy. Si bien esos cálculos sugieren agua líquida bajo la superficie de Europa, "no estaban recibiendo los tipos de flujos de calor que crearían esta tectónica. Así que se realizaron algunos experimentos para tratar de comprender mejor este proceso."

Trabajando con Reid Cooper, profesor de Ciencias Planetarias en Brown, McCarthy cargó muestras de hielo en un aparato de compresión. Sometió la muestra a cargas cíclicas similares a los que actúan en el caparazón de hielo de Europa. Cuando las cargas se aplican y se liberan, el hielo se deforma y luego rebota en cierta medida. Al medir el tiempo de retraso entre la aplicación de la tensión y la deformación del hielo, McCarthy pudo inferir la cantidad de calor generado.

El calor resultado de la disipación de marea en la luna Europa por la atracción gravitacional de Júpiter, podría crear más calor del previsto para sustentar un océano global en el subsuelo

Experimentos realizados por geólogos de Brown y Columbia podrían ayudar a los investigadores a estimar mejor el espesor de la capa exterior de la luna. El trabajo se publica en la edición de junio 1 de Earth and Planetary Science Letters.

Las lunas más grandes de Júpiter -Io, Europa, Ganímedes y Calisto-fueron descubiertas por Galileo a principios del siglo 17. Cuando la NASA envió naves espaciales a Júpiter en los años 70 y 90, esas lunas resultaron ser una caja de sorpresas.

"Los científicos esperaban ver lugares fríos y muertos, pero de inmediato fueron seducidos por sus superficies sorprendentes", dijo Christine McCarthy, de la facultad en la Universidad de Columbia, que dirigió esta nueva investigación como estudiante en la Universidad Brown. "Es evidente que hay algún tipo de actividad tectónica, cosas que se mueven alrededor y agrietamiento. También había lugares en Europa que parece hielo blando o fusión"

La única manera de crear suficiente calor para estos procesos tan lejos del Sol es a través de la disipación de marea. El efecto, dice McCarthy, es un poco como lo que sucede cuando alguien dobla repetidamente una percha de metal.

"Si se dobla hacia atrás y adelante, se puede sentir calor en la unión", dijo. "La forma en que lo hace es que los defectos internos dentro de ese metal se frotan unos sobre otros, y es un proceso similar a cómo la energía se disipa en el hielo."

Sin embargo, los detalles del proceso en el hielo no se entienden muy bien, y el modelado de los estudios que tratan de capturar esas dinámicas en Europa habían dado algunos resultados desconcertantes, dicen los investigadores.

"La gente ha estado utilizando modelos mecánicos simples para describir el hielo", dijo McCarthy. Si bien esos cálculos sugieren agua líquida bajo la superficie de Europa, "no estaban recibiendo los tipos de flujos de calor que crearían esta tectónica. Así que se realizaron algunos experimentos para tratar de comprender mejor este proceso."

Trabajando con Reid Cooper, profesor de Ciencias Planetarias en Brown, McCarthy cargó muestras de hielo en un aparato de compresión. Sometió la muestra a cargas cíclicas similares a los que actúan en el caparazón de hielo de Europa. Cuando las cargas se aplican y se liberan, el hielo se deforma y luego rebota en cierta medida. Al medir el tiempo de retraso entre la aplicación de la tensión y la deformación del hielo, McCarthy pudo inferir la cantidad de calor generado.

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