Los científicos del Southwest Research Institute (SwRI) han logrado resolver uno de los enigmas más desconcertantes sobre Europa, la luna helada de Júpiter, mediante experimentos de laboratorio innovadores que explican la extraña distribución del peróxido de hidrógeno congelado.
La investigación, publicada en la edición de julio de 2025 del Planetary Science Journal, aborda las observaciones inesperadas realizadas por el Telescopio Espacial James Webb que contradecían décadas de estudios previos sobre esta fascinante luna.
Durante años, los científicos esperaban encontrar las mayores concentraciones de peróxido de hidrógeno (H₂O₂) en las regiones polares más frías de Europa, pero el JWST reveló exactamente lo contrario: las concentraciones más altas se ubicaban en el terreno caótico ecuatorial más cálido.
Esta región, conocida como Tara Regio, presenta características geológicas complejas que ahora cobran nuevo significado gracias a los hallazgos del equipo dirigido por Bereket Mamo, estudiante de posgrado en la Universidad de Texas en San Antonio.
Mamo recibió una beca Future Investigators in NASA Earth and Space Science and Technology para financiar una serie de experimentos en las instalaciones especializadas del Center for Laboratory Astrophysics and Space Science Experiments (CLASSE) del SwRI.
Los investigadores descubrieron que los terrenos caóticos con peróxido de hidrógeno mejorado también mostraban niveles elevados de dióxido de carbono (CO₂), una pista crucial que los llevó a replantear completamente su enfoque experimental.
El equipo desarrolló una hipótesis revolucionaria: el CO₂ podría estar filtrándose a través de grietas en la corteza de hielo desde el presunto océano líquido subterráneo de Europa, alterando fundamentalmente la química superficial.
Para probar esta teoría, los científicos recrearon las condiciones extremas de Europa dentro de una cámara de vacío especializada, depositando hielo de agua mezclado con CO₂ y sometiéndolo a radiación de electrones energéticos.
Los resultados fueron sorprendentes: las trazas de CO₂ en el hielo de agua pueden mejorar significativamente la producción de peróxido de hidrógeno a las temperaturas encontradas en la superficie de Europa, resolviendo así el misterio de las observaciones del JWST.
El Dr. Ujjwal Raut, gerente de programa en la Sección de Ciencias Planetarias del SwRI y asesor de Mamo, explica que este descubrimiento tiene implicaciones directas para evaluar la habitabilidad potencial de Europa.
La presencia simultánea de peróxido de hidrógeno aumentado, CO₂, cloruro de sodio y otras especies químicas de interés sugiere la existencia de un ciclo químico complejo que podría sustentar formas de vida.
Según Raut, los materiales que ascienden a la superficie helada desde el océano subterráneo se irradian, creando potencial químico en forma de oxidantes como el peróxido de hidrógeno que podrían reciclarse de vuelta al océano a lo largo de escalas de tiempo geológicas.
Richard Cartwright del Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins y coautor del estudio destaca la importancia astrobiológica de la síntesis de oxidantes como el peróxido de hidrógeno en la superficie de Europa.
Los hallazgos cobran especial relevancia considerando que la misión Europa Clipper de la NASA se dirige actualmente al sistema joviano para explorar esta luna helada y ayudar a comprender mejor su potencial habitabilidad.
Los experimentos también sirven como preludio a las futuras investigaciones de Europa Clipper y la sonda espacial JUICE de la ESA, proporcionando un marco teórico sólido para interpretar las futuras observaciones directas.
El Dr. Ben Teolis, científico planetario del SwRI y coautor del artículo, enfatiza que cuando se combina una fuente de carbono del interior con energía de la magnetosfera, se producen nuevas especies químicas que almacenan energía en la superficie.
Esta energía química resulta crucial porque constituye un ingrediente necesario para los mundos oceánicos oscuros habitables donde no llega la luz solar, abriendo nuevas posibilidades para la vida extraterrestre.
Los descubrimientos tienen implicaciones que se extienden más allá de Europa, ya que el peróxido de hidrógeno también ha sido detectado en otros cuerpos helados como Ganímedes (otra luna de Júpiter) y Caronte (luna de Plutón), donde coexiste con CO₂.
La investigación representa un avance significativo en nuestra comprensión de los procesos químicos que ocurren en los mundos oceánicos del sistema solar exterior, acercándonos un paso más a responder una de las preguntas más fundamentales de la humanidad: ¿estamos solos en el universo?
Fuente: The Planetary Science Journal
