Investigadores creen que puede existir un nuevo tipo de hielo salado en lunas oceánicas extraterrestres

(CNN) – Las misteriosas rayas rojas que entrecruzan la superficie de Europa, la luna de Júpiter, pueden ser el resultado de un tipo de hielo salado recién descubierto.

Europa ha intrigado a los científicos durante mucho tiempo porque la luna tiene un océano subterráneo debajo de una gruesa capa de hielo. Se sabe qué columnas de agua brotan de las grietas en la capa de hielo, liberando el contenido del océano alienígena de la luna al espacio.

Los mundos oceánicos como Europa son la mejor apuesta para encontrar evidencia de vida fuera de la Tierra, según los científicos.

La firma química de las rayas rojas de la superficie de Europa, que se cree que es una mezcla congelada de agua y sales, parecía inusual porque no coincidía con ninguna sustancia conocida en la Tierra.

Los científicos determinaron en 2019 que las partes amarillas de la superficie de Europa fueron causadas por la presencia de cloruro de sodio, más conocido como sal de mesa .

Para desbloquear más información sobre Europa, que será visitada por la misión JUICE (abreviatura de Jupiter Icy Moons Explorer) de la Agencia Espacial Europea y la misión Europa Clipper de la NASA en los próximos años, los científicos trabajaron para recrear las condiciones de la luna en un laboratorio.

El equipo de investigación descubrió que la combinación de agua, sal de mesa, temperaturas frías y alta presión dio como resultado un nuevo tipo de cristal sólido, y esta sustancia podría existir en la superficie de Europa y en el fondo de su océano oculto.

“Hoy en día es raro tener descubrimientos fundamentales en la ciencia”, dijo en un comunicado el autor principal del estudio, Baptiste Journaux, profesor asistente interino de ciencias de la Tierra y el espacio en la Universidad de Washington.

“La sal y el agua son muy conocidas (en) las condiciones de la Tierra. Pero más allá de eso, estamos totalmente a oscuras. Y ahora tenemos estos objetos planetarios que probablemente tienen compuestos que nos son muy familiares, pero en condiciones muy exóticas. Tenemos que rehacer toda la ciencia mineralógica crucial que la gente hizo en el siglo XIX, pero a alta presión y baja temperatura. Es un momento emocionante.”

El agua y las sales crean un hidrato, una red helada rígida sostenida por enlaces de hidrógeno, en temperaturas frías.

Compuesto inusual con dos moléculas de sal

Antes de este estudio, la sabiduría científica prevaleciente afirmaba que solo había un hidrato para el cloruro de sodio, producido por dos moléculas de agua y una molécula de sal.

Después del experimento del estudio, los investigadores descubrieron dos nuevos hidratos: uno que utiliza dos moléculas de sal por cada 17 moléculas de agua y otro con una molécula de sal por cada 13 moléculas.

“Tiene la estructura que los científicos planetarios han estado esperando”, dijo Journaux.

Un estudio que detalla los hallazgos fue publicado el lunes en Proceedings of the National Academy of Sciences.

Los hidratos podrían explicar por qué las firmas químicas de los mundos oceánicos de Júpiter son tan “acuosas”, según el estudio.

Los investigadores comenzaron su experimento comprimiendo una pequeña cantidad de agua salada entre dos diamantes, cada uno del tamaño de un grano de arena. El agua se comprimió hasta 25.000 veces la presión atmosférica estándar.

El equipo pudo observar este proceso a través de un microscopio.

“Estábamos tratando de medir cómo la adición de sal cambiaría la cantidad de hielo que podríamos obtener, ya que la sal actúa como anticongelante”, dijo Baptiste. “Sorprendentemente, cuando presionamos, lo que vimos es que estos cristales que no esperábamos comenzaron a crecer. Fue un descubrimiento muy fortuito”.

Entorno congelado y de alta presión

Las lunas oceánicas de Júpiter probablemente experimenten condiciones similares con temperaturas heladas y alta presión.

Se estima que la capa de hielo que forma la superficie de Europa tiene entre 16 y 24 kilómetros de espesor, y el océano sobre el que probablemente se encuentra se estima que tiene entre 64 a 161 kilómetros de profundidad.

“La presión solo acerca las moléculas, por lo que su interacción cambia, ese es el motor principal para la diversidad en las estructuras cristalinas que encontramos”, dijo Journaux.

De los dos hidratos, uno permaneció estable incluso después de liberar la presión.

“Determinamos que permanece estable a presión estándar hasta aproximadamente menos 50 grados Celsius. Entonces, si tiene un lago muy salado, por ejemplo en la Antártida, que podría estar expuesto a estas temperaturas, este hidrato recién descubierto podría estar presente allí”, dijo Journaux.

Comprender la química presente en mundos oceánicos como Europa permitirá a los científicos comprender mejor los datos recopilados por misiones como JUICE y Europa Clipper en el futuro.

“Estos son los únicos cuerpos planetarios, además de la Tierra, donde el agua líquida es estable en escalas de tiempo geológicas, lo cual es crucial para el surgimiento y desarrollo de la vida”, dijo Journaux.

“Son, en mi opinión, el mejor lugar de nuestro sistema solar para descubrir vida extraterrestre, por lo que debemos estudiar sus exóticos océanos e interiores para comprender mejor cómo se formaron, evolucionaron y pueden retener agua líquida en las regiones frías del sistema solar, tan lejos del sol”, agregó.