Hace 400 años, Galileo Galilei descubrió con su telescopio la
presencia de cuatro lunas alrededor del planeta Júpiter. A partir de
entonces, las ideas acerca del universo y nuestro lugar en él cambiaron
radicalmente. Si había cuerpos girando alrededor de un planeta que no
era el nuestro, la Tierra podía no ser el centro del Universo. Mucho más
recientemente, se han descubierto planetas alrededor de otras estrellas
y la mayoría pueden tomar a Júpiter como un ejemplo. Por esto,
comprender la naturaleza de los planetas como Júpiter y sus satélites se
ha convertido en un reto científico imprescindible tanto para entender
la formación de nuestro sistema solar como para buscar otros mundos, más
allá, con características que permitan la aparición de la vida.
Ilustración de la sonda de la futura misión europea JUICE junto al planeta Júpiter y una de sus lunas. / ESA
Por supuesto, Júpiter se convirtió rápidamente en un objetivo claro
de la investigación espacial. En 1995, la misión estadounidense llamada,
cómo no, Galileo, exploró los satélites principales del
planeta gigante encontrando que tanto Europa como Calixto y Ganímedes
podrían tener océanos bajo la superficie y que, sorprendentemente, este
último tiene un campo magnético. Ahora está en camino hacia Júpiter la
misión de la NASA Juno, lanzada el verano pasado, con el objetivo de estudiar la estructura del planeta.
Europa, que alcanzó un enorme éxito con el aterrizaje en la mayor
luna del planeta Saturno, Titán, en 2005 —el aterrizaje más lejano que
se haya hecho jamás—, se lanza ahora a la exploración de los satélites
mayores de Júpiter. Siguiendo la recomendación de la comunidad
científica, el Comité del Programa Científico de la Agencia Europea del Espacio
(ESA) aprobó el pasado mes de mayo la misión JUICE (Jupiter ICy moons
Explorer). La sonda espacial se lanzará en 2022 y tardará siete años y
medio en llegar a Júpiter. Al entrar en la órbita del planeta, iniciará
un viaje por sus lunas, primero Calixto y Europa, y finalmente
Ganímedes. Entonces empezará el estudio completo de este satélite
durante un año. Pero, además, JUICE es el elemento europeo de un
programa más extenso, coordinado con Rusia, que aportará una sonda que
aterrice sobre la superficie de Ganímedes. De esta forma, se hará una
caracterización completa del satélite, más allá de lo que sería posible
con elementos separados.
Los éxitos alcanzados por la ESA en el estudio de los planetas vecinos, Marte y Venus, con las misiones Mars Express y Venus Express, así como la visita al planeta Saturno y el aterrizaje en su satélite Titán de la misión Cassini-Huygens, se continuarán con Bepi Colombo, destinada al planeta Mercurio, y la misión Rosetta,
que se dirige al encuentro de un cometa. JUICE se convierte así en el
siguiente paso de Europa para conocer nuestro sistema solar, fijando
como objetivo ampliar nuestro conocimiento sobre las lunas de Júpiter y
responder a un amplio espectro de preguntas fundamentales de la ciencia
planetaria. El estudio del sistema joviano tiene profundas implicaciones
para comprender los planetas extrasolares y los sistemas planetarios.
JUICE estudiará las condiciones ambientales de los satélites helados
de Júpiter, con especial atención en los tres mundos de agua, en los que
creemos que hay océanos subterráneos. Entre ellos, Ganímedes se ha
identificado para una investigación detallada, ya que proporciona un
laboratorio natural para el análisis de la evolución y posible
habitabilidad de los mundos de hielo en general. Además, juega un papel
muy importante en el sistema joviano porque tiene un campo magnético
propio y el plasma interactúa con su entorno.
Hoy por hoy solo en la Tierra sabemos que han aparecido organismos
vivos. Pero la humanidad se hace preguntas sobre si la vida puede haber
aparecido en otros sitios del sistema solar. Para contestar a esta
pregunta, incluso sin saber realmente los mecanismos que dieron lugar a
la vida en la Tierra, podemos suponer que las mismas condiciones
tuvieron que darse y que estas deben incluir la presencia simultánea y
relativamente estable en el tiempo de compuestos orgánicos, agua y
fuentes de energía.
Los objetivos principales del estudio de Ganímedes son la
caracterización de las capas de agua en el subsuelo, hacer mapas
topográficos, geológicos y de composición química de la superficie,
estudiar las propiedades físicas de la corteza de hielo, determinar la
distribución de masa interna, su dinámica y evolución, e investigar su
campo magnético y su interacción con la magnetosfera de Júpiter.
JUICE obtendrá información sobre los océanos bajo la superficie
helada de los satélites de Júpiter y, por tanto, de las posibles fuentes
de energía térmica y química. También estudiará la evolución y la
composición química de la superficie, desvelando los procesos que han
tenido lugar en los satélites de Júpiter y sus posibles ambientes a lo
largo del tiempo. En el caso de Europa, es esencial el estudio de la
química asociada a la aparición de la vida, así como entender la
composición de la superficie. Finalmente, JUICE hará un sondeo del
subsuelo y determinará por primera vez el espesor mínimo de la corteza
de hielo en las regiones que muestran cambios recientes.
Por otro lado, la misión caracterizará la diversidad de procesos del
sistema de Júpiter que hacen posible una cierta estabilidad en los
satélites a escalas de tiempo geológicas, incluyendo el acoplamiento
gravitacional entre ellos y la influencia de las mareas mutuas. Los
estudios de la atmósfera de Júpiter y de su magnetosfera, así como su
interacción con los satélites, aumentará nuestro entendimiento de la
evolución del sistema joviano.
Con todo ello, JUICE nos permitirá abordar con cierto detalle dos
cuestiones clave del programa científico de la ESA: cómo funciona el
sistema solar y cuáles son las condiciones para la formación de planetas
y la aparición de la vida.
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