La diferencia entre Ío y Europa apunta a su formación, no a una pérdida extrema de agua

Un estudio reciente analiza la evolución temprana de los satélites de Júpiter y muestra que los escenarios de escape atmosférico extremo no bastan para explicar el contraste actual entre Ío y Europa, reforzando la importancia de las condiciones de formación en el entorno joviano.

Comparación de los satélites Ío y Europa de Júpiter, mostrando la superficie volcánica de Ío y la superficie helada y fracturada de Europa.
Comparación de Ío y Europa. Créditos: NASA/JPL/DLR
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Hacia Ío: el ambicioso plan para recoger muestras sin aterrizar

La posibilidad de recoger muestras directas del material eyectado por los volcanes de Ío, la luna más activa geológicamente del sistema solar, está siendo considerada con renovado interés tras una serie de estudios que exploran tanto la viabilidad técnica como el valor científico de dicha misión. Una reciente propuesta científica ha presentado los fundamentos para una misión de retorno de muestras basada en el sobrevuelo de las columnas volcánicas de Ío, sin necesidad de aterrizar en su superficie. Esta idea, que ha sido discutida en el marco del 56.º Congreso de Ciencia Lunar y Planetaria (LPSC 2025), plantea una estrategia de muestreo directo que evitaría los riesgos asociados a las intensas emisiones de radiación y actividad volcánica en la superficie de esta luna de Júpiter.

Imagen de plumas eruptivas de Ío observadas por la sonda Galileo en 1997
Fotografía capturada por Galileo en 1997 mostrando plumas volcánicas activas en Ío. Créditos: NASA/JPL
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Juno descubre la erupción volcánica más intensa jamás registrada en Ío

La sonda Juno de la NASA ha detectado en Ío, la luna de Júpiter, la erupción volcánica más intensa jamás observada en el Sistema Solar. Este evento sin precedentes fue captado el 27 de diciembre de 2024 por el instrumento JIRAM (Jovian Infrared Auroral Mapper), que identificó un punto caliente masivo en el hemisferio sur del satélite. Los datos muestran que esta nueva zona volcánica activa supera los 100.000 km², una superficie cinco veces mayor que la de Loki Patera, el lago de lava más grande previamente conocido en Ío.

Imágenes de JunoCam en 2024 muestran cambios significativos en la superficie de Ío cerca del polo sur, detectados entre los perijovios 66 y 68, cuando la sonda pasó más cerca de la luna joviana. Créditos: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Jason Perry
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Los planes de estudio futuros de las lunas galileanas de Júpiter

La comunidad científica internacional considera el estudio de la luna Europa de Júpiter como prioridad. La existencia de un lago global bajo su superficie da que pensar en la posibilidad de encontrar vida microbiana. Donde hay agua podría haber vida, así de simple resumen los científicos esta posibilidad. Y en las lunas galileanas, Europa, Ganímedes y Calisto, hay más agua que en nuestro planeta, aunque la gruesa superficie de hielo dificulta su estudio. Otro de los problemas es la intensa radiación que emite Júpiter y por tanto a mayor cercanía mayor protección con lo que se incrementa el peso y a la par se reduce el período de misión y el peso útil para la instrumentación de las sondas.

De izquierda a derecha Ío, Europa, Ganímedes y Calisto, las cuatro lunas de Júpiter descubiertas por Galileo Galilei en 1610.
De izquierda a derecha Ío, Europa, Ganímedes y Calisto, las cuatro lunas de Júpiter descubiertas por Galileo Galilei en 1610. Créditos: NASA.

Por ello, las agencias espaciales han empezado a planificar diferentes misiones para el estudio de estos mundos helados alrededor del gigante Júpiter. Veamos por donde van los tiros:

Europa Clipper de la NASA

El Congreso norteamericano ha obligado a la NASA a desarrollar una ambiciosa misión de estudio de la luna Europa con un orbitador Europa Clipper y con un aterrizador. El primero de ellos ya se encuentra en fase de estudio, sería una misión de tipo flagship, esto es de las más caras que realiza la agencia como lo son la sonda Cassini en Saturno, el rover Curiosity en Marte o la pasada misión Galileo a Júpiter.

El aspecto de la sonda Europa Clipper de la NASA sobre la luna Europa.
El aspecto de la sonda Europa Clipper de la NASA sobre la luna Europa. Créditos: NASA.

Deberá ser lanzada en el año 2022 a bordo de un cohete SLS para llegar a su objetivo cinco años más tarde o en 2030 como muy pronto si lo hacen desde otro lanzador. Ya han elegido su instrumentación inicial y aunque tiene posibilidad de que surjan cambios, su construcción se iniciará en los próximos años. En caso del aterrizador se tratará de una misión independiente que de momento no se ha aprobado nada. Es el Congreso quien presiona a la NASA y no al revés como siempre en el pasado solía suceder. Lo cierto es que con el actual presupuesto de la agencia espacial norteamericana dificilmente podrían desarrollar un aterrizador en condiciones con opciones de hacerlo llegar en la década de los 30.

JUICE de la ESA

Por otro lado, la Agencia Espacial Europea (ESA) está desarrollando la misión JUICE (JUpiter ICy moons Explorer) para ser lanzada en el año 2022 hacia el sistema joviano. Constaría de un orbitador que sobrevolará en dos ocasiones a la luna Europa en 2029, catorce sobrevuelos a Calisto y doce a Ganímedes antes de entrar en órbita en este último a finales del año 2032, con lo que se convirtiría además de la primera sonda europea independiente en explorar el Sistema Solar exterior y en la primera sonda en orbitar una luna de otro planeta.

Aspecto de la sonda JUICE de la ESA. Créditos: ESA.
Aspecto de la sonda JUICE de la ESA. Créditos: ESA.

La sonda JUICE será la segunda sonda dotada con paneles solares para el estudio del sistema solar exterior tras la sonda Juno de la NASA, actualmente orbitando Júpiter.

Otras posibles misiones a las lunas galileanas

Europa Clipper de la NASA y JUICE de la ESA serían las dos misiones aprobadas en firme actualmente para el estudio de las lunas galileanas en las próximas décadas. Pero aún hay más, que si bien cabe no hay nada aprobado en firme al respecto, al igual que el aterrizador de la NASA en Europa, podrían ser una realidad si se decide gastar los millones necesarios para ello. Hablamos de la sonda Laplace de la agencia rusa Roscosmos para el estudio de Ganímedes, las pequeñas misiones CLEO/P de la ESA para acompañar a la sonda Europa Clipper de la NASA y la sonda FIRE.

El ambicioso proyecto de misión Laplace constaba de un orbitador y un aterrizador para la luna Europa aunque por las dificultades técnicas para aguantar la alta radiación debido a la cercanía de Europa a Júpiter se cambió el objetivo a Ganímedes, denominándose ahora Laplace-P. Estas sondas que deberían llegar a primeros de los años 30 a su destino tienen pocas opciones de salir adelante debido a las dificultades presupuestarias actuales de la agencia rusa. No obstante son proyectos sólidos muy maduros que llevan desarrollándose más de una década.

Aspecto del aterrizador Laplace-P con la luna Ganímedes y Júpiter al fondo
Aspecto del aterrizador Laplace-P con la luna Ganímedes y Júpiter al fondo. Créditos: Roscosmos.

Las misiones CLEO y CLEP eran dos propuestas de la ESA de pequeñas misiones que deberían viajar a bordo del orbitador americano Europa Clipper en los desarrollos conceptuales iniciales de esta misión. Una vez aprobada la misión por la NASA ya no hay sitio para estas misiones. La primera, CLEO (CLipper Esa Orbiter), era un pequeño orbitador de la luna Ío, el mundo volcánico más activo del sistema solar y luna galileana más próxima a Júpiter. La segunda, CLEP (CLipper Esa Penetrator) trataría de estudiar la superficie de la luna Europa directamente mediante el uso de un pequeño penetrador. Ambas propuestas están descartadas y probablemente por ello nos perdamos la posibilidad de sobrevolar la luna Ío en muchas décadas. Hay otros estudios conceptuales o meros powerpoints como lo queráis llamar, para el estudio de esta luna, como la propuesta de misión FIRE (Flyby of Io with Repeat Encounters) que sobrevolaría la luna Ío en diez ocasiones, pero como dijimos antes, no es prioridad el estudio de este peligroso mundo volcánico debido a la alta dosis de radiación por su cercanía a Júpiter y por claro está, teniendo los otros tres mundos helados con agua bajo su superficie las prioridades científicas se derivan hacia esos mundos.

Las agencias norteamericana, europea y rusa están centradas en el estudio de Marte para la próxima década y en las lunas galileanas en la siguiente. La agencia china, japonesa e india aún no tienen previsto a corto plazo el estudio del sistema solar exterior aunque en el caso de la primera, nunca se sabe lo que se podría esperar de ella.

Vídeo de las sondas Laplace-P y JUICE:

Los gigantes Montes Boösaule de Ío

Montes Boosaule en Io

El Boösaule Mons, situado en la luna galileana Ío, es el cuarto pico más alto del Sistema Solar y el mayor relieve identificado en este satélite. Forma parte de un conjunto montañoso denominado Boösaule Montes, compuesto por tres grandes picos ubicados al noroeste de la región volcánica de Pelé. El mayor de ellos, conocido como Monte Boösaule Sur, alcanza una altitud estimada de unos 17,5 km sobre el terreno circundante, superando en unos 4 km a cualquier otra elevación en Ío.

Los Boösaule Montes fueron observados por primera vez con detalle en 1979 gracias a las imágenes obtenidas por la sonda Voyager 1 de la NASA. Posteriormente, las misiones Galileo (1996–2001) y New Horizons (2007) registraron vistas globales del satélite en las que también se aprecia este macizo. La combinación de estos datos permitió elaborar modelos topográficos que confirman la extraordinaria elevación y extensión de la estructura.

La montaña principal presenta una morfología irregular, con una amplia ladera de pendiente moderada interrumpida por un escarpe abrupto en su flanco sureste. Está rodeada por una meseta que parece formada por materiales colapsados del propio monte hacia el norte y por flujos de lava solidificada al sur. Estas características indican un origen predominantemente tectónico, resultado de fracturas y levantamientos de la corteza de Ío debidos a intensas tensiones internas generadas por las fuerzas de marea del planeta Júpiter.

Ío es el cuerpo con mayor actividad volcánica del Sistema Solar. Su superficie, en continua renovación por erupciones y hundimientos, conserva pocas estructuras estables a lo largo del tiempo geológico. Por ello, montañas como Boösaule Mons son claves para comprender los procesos de deformación de su corteza y la relación entre la tectónica y el vulcanismo en este mundo extremo. La primera imagen del satélite fue obtenida por la sonda Pioneer 11 en 1974 a una distancia de 756.000 km, pero fueron las misiones posteriores las que revelaron la complejidad de su relieve.

Vista oblicua de los Boösaule Montes en la luna Ío de Júpiter, con relieves irregulares y escarpes tectónicos.
Montes Boösaule en Ío, observados por la sonda Voyager 1 en 1979. Créditos: NASA.

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