THE CONVERSATION

Viatge als oceans subterranis de Ganimedes i les llunes de Júpiter: ¿què revelarà JUICE?

ESA/AOES

Fa gairebé 10 anys l’Agència Espacial Europea (ESA) va seleccionar Júpiter i la més gran de les seves llunes, Ganimedes, per desenvolupar una de les seves missions més ambicioses d’exploració del sistema solar. Es tracta de la missió JUICE (JUpiter ICy Moons Explorer), que té previst el seu llançament a partir del 13 d’abril. JUICE viatjarà al sistema de Júpiter i les seves llunes explorant mons gelats que tenen oceans d’aigua líquida ocults sota escorces gelades d’espessor desconeguda.

Viatge als oceans

L’aigua líquida és el requisit fonamental per a la vida, però és molt escassa al sistema solar i és rara als planetes de tipus terrestre com el nostre. No obstant, és abundant als oceans interiors de les llunes de Júpiter i Saturn, on potser podrien donar-se les condicions adequades perquè la vida pogués desenvolupar-se. Estudiar el sistema solar en miniatura que constitueixen Júpiter i les seves llunes ajuda a conèixer altres sistemes similars. En efecte, moltes estrelles tenen planetes gegants gasosos, i molts d’aquests podrien tenir satèl·lits semblants, amb materials gelats i rics en aigua.

La diversitat orbital d’aquests exoplanetes podria fer de moltes d’aquestes llunes entorns adequats per a l’aparició de la vida. Així, JUICE estudiarà el sistema de Júpiter com un arquetip de sistema planetari en miniatura amb mons rics en aigua. El seu viatge servirà per determinar l’habitabilitat dels oceans subterranis de les seves llunes.

Júpiter, les seves llunes i l’aigua líquida

Júpiter és el més gran dels planetes del sistema solar. Amb 318 vegades la massa de la Terra i orbitant al Sol cinc vegades més lluny, la seva formació va dominar la història del sistema solar. Júpiter es va formar després d’acumular ingents quantitats d’hidrogen i heli que el van convertir en un gegant gasós sense superfície definida. Davant la seva immensa gravetat, els mateixos processos que van conduir a la formació de planetes orbitant el Sol van donar lloc a la formació de petits mons orbitant Júpiter.

Entre aquests mons destaquen quatre satèl·lits comparables en mida o més grans que la nostra Lluna: són Io, Europa, Ganimedes i Cal·listo, quatre mons tan diferents entre si com ho són al seu torn els planetes terrestres. Aquestes quatre llunes estan escalfades al seu interior per les forces de marea que genera la gravetat de Júpiter.

Ganimedes, Io, Europa i Cal·listo

Io és un món rocós cobert per compostos de sofre. Posseeix volcans gegants pels quals el material d’erupcions massives escapa a l’espai.

Europa té una superfície que mostra incomptables línies i falles en un paisatge jove geològicament i sense cràters ni muntanyes. A Europa s’activen guèisers ocasionals pels quals escapa vapor d’aigua d’un interior calent però menys actiu que Io. La seva escorça gelada podria ser de tan sols 20 quilòmetres d’espessor.

Ganimedes, orbitant Júpiter una mica més lluny, és la més gran de les llunes al sistema solar i té grans cràters i immensos terrenys que es van fondre i es van solidificar en un passat remot. Al seu oceà interior i salí es forma un camp magnètic que crea aurores al seu equador.

Cal·listo, orbitant Júpiter a gairebé dos milions de quilòmetres de distància, és un món fosc i crateritzat cobert per gels d’aigua, diòxid de carboni i compostos orgànics.

Un planeta extrem

Al Júpiter gegant es produeixen fenòmens d’escala superlativa. A la seva atmosfera superficial trobem vents permanents de 500 quilòmetres per hora que arrosseguen núvols d’amoníac que cobreixen el planeta per complet. Als núvols veiem tempestes convectives extremes que poden durar setmanes i créixer fins a arribar a mides horitzontals més grans que la Lluna i les arrels de les quals són en núvols d’aigua a 100 km de profunditat.

En molts llocs del planeta, dins i fora de les tempestes, veiem llampecs que poden ser mil vegades més energètics que els llampecs terrestres.

El camp magnètic de Júpiter s’estén al llarg d’una magnetosfera de centenars de milions de quilòmetres formant l’estructura més gran de tot el sistema solar. Aquest intens camp magnètic genera aurores permanents que escalfen l’atmosfera polar i produeixen fosques boires de molècules orgàniques complexes.

La missió de JUICE en marxa

JUICE arribarà a Júpiter el 2032 i durant quatre anys realitzarà 66 òrbites al voltant del planeta, i s’acostarà progressivament fins a l’òrbita de Ganimedes. Durant aquest temps JUICE estudiarà l’atmosfera i magnetosfera de Júpiter, i ens permetrà saber com funciona un món tan complex.

JUICE observarà els foscos anells que envolten el planeta i n’examinarà les llunes més petites. Aquestes dades ens aportaran detalls fonamentals per entendre com es van formar Júpiter i les seves llunes i l’impacte que va tenir la seva formació en la història del sistema solar.

La vida pot ser en mons gelats

Durant l’exploració inicial del sistema de Júpiter, JUICE sobrevolarà dues vegades Europa, realitzarà 21 sobrevols pròxims de Cal·listo i més de 20 sobrevols de Ganimedes abans de posar-se en la seva òrbita a 500 km d’altura. Allà explorarà durant dos anys més aquest món més gran que Mercuri.

Al final de la missió, i si té prou combustible, descendirà a una òrbita més pròxima, a 200 km de la superfície. Gràcies als seus 10 instruments científics i l’exploració de la geologia superior de les llunes de Júpiter, JUICE ens dirà quina és l’espessor de les escorces gelades d’aquests mons, quanta aigua líquida tenen i com es van formar, i ens donarà informació fonamental sobre les molècules orgàniques que es troben a les seves superfícies.

Notícies relacionades

Els coneixements que generarà JUICE, juntament amb la informació que tenim dels exoplanetes, ens donaran informació clau sobre com d’abundants són els satèl·lits gelats a l’univers, i quina és la seva potencial habitabilitat. Potser és en mons gelats com aquests, i no en planetes terrestres com el nostre, on l’esquiva vida abundi.