Galileanos en el més alt, malgrat els quatre-cents anys

2010/01/01 Lakar Iraizoz, Oihane - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Geologia
• Astrofisika
• Astronomia

(Foto: ©Calvin Hamilton/Galileu: Justus Sustermans)

Júpiter i els quatre grans satèl·lits que envolten a Júpiter es poden veure amb uns simples prismàtics. I és que no era molt més que un prismàtic normal quan va descobrir l'artefacte que va utilitzar Galileu en 1610. Des d'aquell primer moment han estat molt útils per a l'ésser humà: han ajudat a comprendre l'estructura i funcionament de l'univers i a determinar la velocitat de la llum, entre altres coses.

"Va ser el primer sistema independent que va conèixer l'ésser humà", destaca l'astrofísic de la UPV, Santiago Pérez-Hoyos. És a dir, per primera vegada es va observar l'existència de cossos que es mouen independentment de la Terra. I aquest sistema va ser molt utilitzat, fins i tot fora de l'astronomia. Per exemple, el XVII. Els marins del segle XX sabien que estaven tant al llarg de la Terra com al llarg d'aquests satèl·lits. "Per a això van utilitzar un sistema ideat per ell mateix", ha afegit Pérez-Hoyos.

A causa de la seva relativa envergadura, des de la Terra s'han realitzat nombrosos estudis sobre aquests satèl·lits, que continuen realitzant. Però les aportacions dels satèl·lits galileanos es van disparar quan les agències espacials van enviar sondes fins allí. "Les primeres sondes, Pioneer 10 i 11, i especialment Voyager 1 i 2, van provocar un canvi radical en el nostre coneixement del sistema solar", explica Pérez-Hoyos.

Les fotografies preses en Io són una mostra de la gran activitat geològica de Io, on es pot veure un volcà en erupció. Ed. : ANDANA

Per exemple, les sondes Voyager van demostrar la presència dels volcans Ió i la seva enorme activitat geològica. Ió té volcans molt violents i muntanyes més altes que l'Everest. Tot això en un satèl·lit que representa una quarta part de la Terra.

L'elevada activitat geològica d'aquesta mena de petits satèl·lits no es corresponia amb les expectatives existents. "Sempre hem pensat que qualsevol cos de l'espai no podia ser una activitat geològica. Pensem que havien de tenir una certa massa i grandària perquè la seva energia interna fos prou gran com per a provocar l'activitat", explica Jesús Martínez-Frías, geòleg planetari del Centre d'Astrobiologia del CSIC-INTA. No obstant això, els satèl·lits galileanos han demostrat que no té per què ser així, i que cossos petits com Io poden tenir una activitat volcànica si reben de fora l'energia necessària.

En aquest cas, la font d'energia externa és, en gran manera, la mateixa Júpiter. La seva gran massa provoca una enorme força mareal en Ió. Com a conseqüència, Io es deforma una mica a mesura que gira al voltant de Júpiter. En deformar-se, els components de Io, les roques i els trossos de gel es freguen entre si, generant calor durant les friccions i provocant els volcans.

A més de Júpiter, existeixen altres factors que augmenten la força de marea. Un d'ells és el peculiar sistema de gravetat format per Io, Europa i Ganímedes. No giren de qualsevol manera i tots afecten a tots. Es diu que estan en ressonància, és a dir, en la ressonància 1:2:4. Això significa que Ganimedes, el més allunyat de Júpiter entre els tres, dóna dues voltes a Europa durant el temps que triga a fer un volt i Io, el satèl·lit més pròxim, dóna quatre voltes.

La superfície europea està plena d'esquerdes. Pel que sembla, ha creat l'aigua líquida que té sota. Ed. : ANDANA

Europa, candidata a indicis de vida

La gran força mareal no sols afecta a Io, sinó que també es veu influenciada a Europa. La superfície d'Europa és brillant i molt plana, la qual cosa suggereix que els mesuraments realitzats també indiquen que té gairebé gel en la superfície. "No obstant això, és possible que el gel local no tingui res a veure amb el que tenim en la Terra", ha assenyalat Martínez-Frías. La temperatura a Europa és de -160 °C en l'equador i de -210 °C en els pols. En aquestes condicions, el gel és tan dur com el granit i en relació amb el gel hi ha una geologia complexa a Europa: "En definitiva, el gel és un altre mineral i, en aquestes condicions, produeix una activitat volcànica denominada criomagmatismo: hi ha volcans, però el magma que sali dels volcans no és com el d'aquí, de silicat, sinó de gel", afirma.

Les observacions realitzades a Europa suggereixen que sota aquesta superfície de gel també hi ha components relacionats amb el gel. Com ocorre en Ió, Europa també està influenciada per la força mareal, per la qual cosa els experts creuen que és molt probable que a Europa hi hagi un gran oceà d'aigua líquida que es fongui en fregar-se entre si.

Santiago Pérez-Hoyos (Bilbao, 1977). Astrofísica especialitzada en meteorologia planetària és membre del Grup de Ciències Planetàries de la UPV/EHU des de 2001. Ha publicat prop d'una vintena d'articles en revistes especialitzades i, entre altres coses, va dedicar dues portades al grup pels seus treballs sobre les atmosferes de Júpiter i Saturn en 2003 i 2008. Precisament, al costat de Venus, Júpiter i Saturn són els principals temes de recerca del Grup de Ciències Planetàries, dedicat a l'estudi de les atmosferes massives. El Grup de Ciències Planetàries participa en la missió EJSM/Laplace que està preparant NASA, AQUESTA i JAXA, amb l'objectiu d'observar a Júpiter. Ed. : Oihane Lakar.

Aquesta idea es veu reforçada per les esquerdes que s'observen en la superfície europea: "Són molt interessants perquè indiquen que el satèl·lit té activitat geodinámica", explica Martínez-Frías. A més, les sondes aproximades han detectat la presència de sals a Europa mitjançant espectròmetres. "La presència d'aigua, sals i activitat geodinámica en un determinat lloc fa pensar que és possible que hi hagi certa vida a Europa", ha precisat.

Ganímedes i Calisto a l'ombra dels altres

Un per la seva gran activitat, per la seva espectacularitat, i l'altre pel seu ferm candidat a ésser viu, Io i Europa acaben assumint l'atenció dels experts. Així, Ganímedes i Calisto s'han quedat a un costat, malgrat ser els majors satèl·lits galileanos. "En aquesta família de quatre familiars, dos tenen un protagonisme enorme, la qual cosa no significa que els altres no siguin interessants, però no es presta suficient atenció a ells", ha argumentat Martínez-Frías.

"I és possible que Ganimedes et sorprengui", ha afegit. I és que Ganimedes també pot tenir una mar d'aigua líquida sota la superfície. Però no és tan clar, perquè els models de Ganimedes no estan tan elaborats com els europeus. Sembla, no obstant això, estar a major profunditat que a Europa. A més, és l'únic satèl·lit del seu camp magnètic entre els galileanos, amb materials de diferent textura o estructura en la seva superfície, orbitant al costat dels altres dos en ressonància, etc. És a dir, a pesar que ha sortit perdent a l'hora d'establir prioritats, en Ganimedes no hi ha dubte que hi ha alguna cosa a analitzar.

Jesús Martínez-Frías (Madrid, 1960). Geòleg planetari del Centre d'Astrobiologia del CSIC-INTA. Entre els seus autors hi ha publicats sis llibres i 170 articles científics, des de revistes científiques de gran impacte fins a revistes de divulgació científica. És un dels pocs científics que estudien a Espanya els meteorits i la geologia dels planetes. El seu equip de recerca participa, entre altres coses, en missions a planetes fora de la Terra. De fet, NASA, AQUESTA i JAXA formen part de la missió EJSM/Laplace. En aquesta missió tindrà l'oportunitat d'investigar a Europa. Ed. : Jesús Martínez.

Si malgrat les seves peculiaritats Ganimedes no ha atret als investigadors cap a si, imagina on està Calisto en aquesta llista de prioritats. Calisto està ple de cràters, la qual cosa indica que té una superfície molt antiga. Per tant, malgrat l'actuació geològica, aquesta no seria suficient per a la remodelació de la superfície. A més, no està en ressonància amb uns altres i, en cas de tenir aigua líquida, estaria més dins que Ganímedes.

En el futur, a Europa

Entre Io i Europa és sens dubte la segona favorita dels científics. I sembla que continuarà sent així en els pròxims anys. I és que els científics no semblen voler perdre l'oportunitat de saber si hi ha vida a Europa, si ha existit o si té condicions per a estar mai.

Així, NASA, AQUESTA Europea i JAXA Japonesa estan treballant conjuntament per a tirar endavant la missió EJSM/Laplace que estudiarà Europa i Júpiter en particular. "Estan en les últimes fases d'acceptació de la missió i estan fent molta força les agències", explica l'astrofísic Pérez-Hoyos.

En aquesta missió coneixeran molts més detalls d'Europa. Encara tindran un repte que superar: Arribar al pretès oceà europeu, és a dir, endinsar-se a l'interior d'Europa. Però aquest objectiu encara està molt lluny.