Misión a Júpiter y Saturno en riesgo por hielo esponjoso en sus lunas

En los rincones más remotos del Sistema Solar, la superficie de lunas como Europa, orbitando Júpiter y EncéladoSaturno podría ocultar un peligro inesperado para la tecnología humana. Durante años, los ingenieros espaciales han trabajado en sistemas de aterrizaje capaces de resistir temperaturas extremas, radiación intensa y terrenos irregulares. Sin embargo, un estudio reciente, presentado en la Asamblea General de la Unión Europea de Geociencias y publicado en la revista Earth and Planetary Science Letters, revela que revela que la mayor amenaza no viene del vacío ni del frío, sino de la textura del hielo bajo los módulos de aterrizaje: un material esponjoso y frágil, comparable con la apariencia de un pan recién horneado.

Una superficie que engaña: ¿cómo es el hielo poroso?

De acuerdo con la revista ScienceScienceJúpiter y Saturno, las condiciones de vacío y bajas temperaturas transforman ese líquido en hielo altamente poroso y estratificado. Esta estructura, formada por láminas delgadas separadas por bolsas de vapor, puede alcanzar varios metros de espesor en estos cuerpos de baja gravedad. Para Encélado, los investigadores calculan capas de hasta 20 metros.

Un experimento desarrollado en una cámara de vacío especialmente diseñada permitió recrear el ambiente superficial de estos satélites. El equipo, liderado por Vojtěch Patočka de la Universidad Carolina, verificó que el agua al hervir en condiciones de baja presión genera capas sucesivas de hielo frágil y burbujeante.

“Se forman capas de costras de hielo mientras el vapor las atraviesa como el vapor de la masa de un pastel, deformándolas y empujándolas rápidamente hacia arriba”

.

La fragilidad de ese hielo esponjoso supone un desafío sin precedentes para la ingeniería espacial. Ingrid Daubar científica planetaria de la Universidad de Brown e integrante de la misión Europa Clipper de la NASA, advirtió:

“Si la superficie está realmente cubierta con este tipo de hielo de agua tan poroso y poroso y frágil, sin duda plantearía serios problemas de ingeniería”

. La experta señaló que será necesario replantear los mecanismos de aterrizaje previstos para misiones como el orbitador Europa Clipper, que llegará al sistema de Júpiter en 2030.

Las naves que intenten descender sobre estas lunas podrían atravesar varias capas de hielo antes de encontrar una base estable, poniendo en riesgo el equipo y los experimentos científicos.

El experimento que reveló la estructura del hielo esponj>

El trabajo detalló el trabajo detalló la metodología: se colocaron 40 kilogramos de agua de baja salinidad en una cámara de vacío llamada “George”. Al reducir la presión y la temperatura, el agua comenzó a hervir y a congelarse al mismo tiempo. El resultado fue la formación de láminas de hielo separadas por bolsas de vapor, replicando la textura de un nido de papel de avispa.

Los investigadores observaron tres etapas distintas: primero, la ebullición activa rompe la capa de hielo y la eleva; después, las bolsas de vapor quedan atrapadas y se congelan dentro del hielo en; finalmente, la estructura se vuelve más compacta, aunque sigue mostrando alta porosidad. Según el equipo:

“El hielo resultante es una estructura compleja y frágil que se distingue claramente del hielo compacto”

.< Encélado, la luna helada de Saturno, fotografiada desde una distancia de 141.000 kilómetros por la sonda espacial Cassini / Europa Press

En el laboratorio, el espesor de este hielo alcanzó hasta 20 centímetros, pero las simulaciones indican que en la gravedad de Europa el grosor podría extenderse a varios metros, y en Encélado hasta 20 metros.

Las regiones donde ocurre criovolcanismo efusivo —es decir, donde el agua subterránea aflora y se congela— no solo son clave para la búsqueda de vida, sino también zonas de alto riesgo para el aterrizaje. Las capas de hielo esponjoso, con porosidades superiores al 70%, podrían dificultar la obtención de muestras y poner en peligro la estabilidad de los vehículos.

Las misiones Europa Clipper y JUICE (Agencia Espacial Europea) planean estudiar la superficie y el subsuelo de estas lunas a partir de 2030. Los expertos señalan que los instrumentos de radar de las sondas podrían detectar la presencia del hielo esponjoso gracias a su baja densidad y alta reflectividad.

“Si existe hielo esponjoso en Europa, sus capas porosas deberían producir una señal de radar que la sonda Europa Clipper podría detectar, y así desviar a futuras sondas de aterrizaje de campos de hielo que serían cualquier cosa, menos dulces”

.

El hallazgo pone el foco en la necesidad de adaptar la tecnología de aterrizaje y los sistemas de muestreo a un terreno mucho menos firme de lo esperado. Los resultados también abren nuevas oportunidades para comprender la historia geológica y el potencial astrobiológico de estos mundos.

Mientras la humanidad se prepara para explorar en busca de vida, el hielo poroso y frágil se suma a la lista de obstáculos que los ingenieros y científicos deberán sortear para avanzar en la exploración del cosmos.

Fuente: Infobae

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