La presencia de sales podría hacer que exista una tectónica de placas en Europa

La capa helada de la luna de Júpiter, Europa, podría tener placas tectónicas similares a las de la Tierra. La presencia de actividad tectónica de placas podría tener implicaciones importantes para la posibilidad de que exista vida en el océano bajo la superficie de la luna.

El nuevo estudio, realizado por un equipo de investigadores encabezado por Brandon Johnson, de la Universidad Brown (Estados Unidos), usa modelos computacionales para demostrar que la subducción, esto es, el que una placa tectónica se deslice debajo de otra y se hunda profundamente en el interior de un planeta, es físicamente posible en la capa de hielo de Europa. Estos resultados refuerzan estudios anteriores de la geología de superficie de Europa que encontraron regiones donde la capa de hielo de la luna parece expandirse de una manera similar a las dorsales oceánicas de la Tierra. La posibilidad de subducción es otra pista más en el misterio tectónico.

Un aspecto añadido a la posibilidad de subducción que hace de este fenómeno algo especialmente relevante en Europa es que la corteza superficial está enriquecida con oxidantes y otras fuentes de energía química aprovechables por algún tipo de vida. La subducción proporciona un medio para que estos compuestos químicos entren en contacto con el océano líquido que los científicos creen que existe bajo el hielo de Europa.

En la Tierra, la subducción se debe principalmente a las diferencias de temperatura entre una placa descendente y el manto circundante. El material de la corteza es mucho más frío que el material del manto, y por lo tanto más denso. Esa mayor densidad proporciona la flotabilidad negativa necesaria para hundir una placa profundamente en el manto. Aunque estudios geológicos previos ya habían apuntado a que algo como la subducción podría estar sucediendo en Europa, no estaba claro exactamente cómo funcionaría ese proceso en un mundo helado.

El problema es el siguiente: hay pruebas de que la corteza de hielo de Europa tiene dos capas: una fina capa exterior de hielo muy frío que se encuentra sobre una capa de hielo convectivo ligeramente más cálido. Si una placa de la capa de hielo exterior se hunde en el hielo más caliente, su temperatura aumenta rápidamente hasta igualar a la del hielo circundante. En ese momento, la placa tendría la misma densidad del hielo circundante y, por lo tanto, dejaría de descender.

Pero el modelo desarrollado por Johnson y sus colegas presenta una forma en la que la subducción podría ocurrir en Europa, independientemente de las diferencias de temperatura. El modelo señala que, aparte de las posibles diferencias en porosidad, si hubiera cantidades variables de sales en la capa de hielo de la superficie, esto podría proporcionar las diferencias de densidad necesarias para que una placa se subdujera. Las sales la harían más densa y permitirían que se hundiese, independientemente de la temperatura.

La cuestión entonces es, ¿existe algo que nos permita sospechar de que existan esas diferencias en contenido en sales en Europa? La respuesta es sí.

Como si fuera el magma del manto que llega a la superficie a través de un volcán terrestre, dejando todo el territorio con una capa de roca volcánica fértil, ocasionalmente el agua del océano interior de Europa llega a la superfice y dejaría un alto contenido de sal en la corteza, ya que se cree que es salado.

Además de aumentar la probabilidad de un océano habitable en Europa, este estudio también apunta a un nuevo lugar en el sistema solar en el que estudiar un proceso que jugó un papel crucial en la evolución de nuestro propio planeta, la tectónica de placas.

Referencia:

Brandon C. Johnson (2017) Porosity and salt content determine if subduction can occur in Europa’s ice shell Journal of Geophysical Research: Planets doi: 10.1002/2017JE005370

Sobre el autor: César Tomé López es divulgador científico y editor de Mapping Ignorance

Este texto es una colaboración del Cuaderno de Cultura Científica con Next

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