Esta ilustración muestra una columna de vapor de agua que potencialmente podría ser emitida desde la superficie helada de Europa, la luna de Júpiter. Una nueva investigación arroja luz sobre lo que las plumas, si las hay, podrían revelar lagos que pueden estar dentro de la corteza lunar. Crédito: NASA/ESA/K. Retherford/SWRI
Nuevas investigaciones científicas plantean la hipótesis de que[{» attribute=»»>NASA’s Europa Clipper can test: Any plumes or volcanic activity at the Jovian moon’s surface are caused by shallow lakes in its icy crust.
Subsurface bodies of water in our outer solar system are some of the most important targets in the search for life beyond Earth. That’s why NASA is sending the Europa Clipper spacecraft to Jupiter’s moon Europa: There is strong evidence that under a thick crust of ice, the moon harbors a global ocean that could potentially be habitable.
Europa is considered one of the most promising places in our solar system to find present-day environments suitable for some form of life beyond Earth.
Scientists are almost certain that a salty-water ocean thought to contain twice as much water as Earth’s oceans combined is hidden beneath the icy surface of Europa. And like Earth, Europa is thought to also contain a rocky mantle and iron core.
Very strong evidence suggests Europa’s ocean is in contact with rock. This is significant because life as we know it requires three essential “ingredients”: liquid water, an energy source, and organic compounds to use as the building blocks for biological processes.
Europa could have all three of these ingredients. And there would have been plenty of time for life to begin and evolve there, as its ocean may have existed for the whole age of the solar system.
However, scientists think the ocean isn’t the only water on Europa. Based on observations from NASA’s Galileo orbiter, they believe the moon’s icy shell could contain salty liquid reservoirs – some of them close to the surface of the ice and some many miles below.
The more scientists understand about the water that Europa may be holding, the better chance they will know where to look for it when NASA sends Europa Clipper in 2024 to conduct a detailed investigation. The spacecraft will orbit Jupiter and use its suite of sophisticated instruments to gather science data as it flies by the moon about 50 times.
Now, research is helping scientists better understand what the subsurface lakes in Europa may look like and how they behave. A key finding in a paper published recently in Planetary Science Journal supports the longstanding idea that water could potentially erupt above the surface of Europa either as plumes of vapor or as cryovolcanic activity (think: flowing, slushy ice rather than molten lava).
The computer modeling in the paper goes further, showing that if there are eruptions on Europa, they likely come from shallow, wide lakes embedded in the ice and not from the global ocean far below.
“We demonstrated that plumes or cryolava flows could mean there are shallow liquid reservoirs below, which Europa Clipper would be able to detect,” said Elodie Lesage, lead author of the research and Europa scientist at NASA’s Jet Propulsion Laboratory (JPL) in Southern California. “Our results give new insights into how deep the water might be that’s driving surface activity, including plumes. And the water should be shallow enough that it can be detected by multiple Europa Clipper instruments.”
This color view of Jupiter’s moon Europa was captured by NASA’s Galileo spacecraft in the late 1990s. Scientists are studying processes that affect the moon’s surface as they prepare to explore the icy body. Credit: NASA/JPL-Caltech/SETI Institute
Different Depths, Different Ice
Lesage’s computer modeling lays out a blueprint for what scientists might find inside the ice if they were to observe eruptions at the surface. According to her models, they likely would detect reservoirs relatively close to the surface, in the upper 2.5 to 5 miles (4 to 8 kilometers) of the crust, where the ice is coldest and most brittle.
That’s because the subsurface ice there doesn’t allow for expansion: As the pockets of water freeze and expand, they could break the surrounding ice and trigger eruptions, much like a can of soda in a freezer explodes. And pockets of water that do burst through would likely be wide and flat like pancakes.
Reservoirs deeper in the ice layer – with floors more than 5 miles (8 kilometers) below the crust – would push against warmer ice surrounding them as they expand. That ice is soft enough to act as a cushion, absorbing the pressure rather than bursting. Rather than acting like a can of soda, these pockets of water would behave more like a liquid-filled balloon, where the balloon simply stretches as the liquid within it freezes and expands.
Sensing Firsthand
Scientists on the Europa Clipper mission can use this research when the spacecraft arrives at Europa in 2030. For example, the radar instrument – called Radar for Europa Assessment and Sounding: Ocean to Near-surface (REASON) – is one of the key instruments that will be used to look for water pockets in the ice.
“The new work shows that water bodies in the shallow subsurface could be unstable if stresses exceed the strength of the ice and could be associated with plumes rising above the surface,” said Don Blankenship, of the University of Texas Institute for Geophysics in Austin, Texas, who leads the radar instrument team. “That means REASON could be able to see water bodies in the same places that you see plumes.”
Europa Clipper will carry other instruments that will be able to test the theories of the new research. The science cameras will be able to make high-resolution color and stereoscopic images of Europa; the thermal emission imager will use an infrared camera to map Europa’s temperatures and find clues about geologic activity – including cryovolcanism. If plumes are erupting, they could be observable by the ultraviolet spectrograph, the instrument that analyzes ultraviolet light.
Reference: “Simulation of Freezing Cryomagma Reservoirs in Viscoelastic Ice Shells” by Elodie Lesage, Hélène Massol, Samuel M. Howell and Frédéric Schmidt, 21 July 2022, Planetary Science Journal. DOI: 10.3847/PSJ/ac75bf
More About the Mission
Missions such as Europa Clipper contribute to the field of astrobiology. This is an interdisciplinary research field that studies the conditions of distant worlds that could harbor life as we know it. Although Europa Clipper is not a life-detection mission, it will conduct a detailed exploration of Europa and investigate whether the icy moon, with its subsurface ocean, has the capability to support life. Understanding Europa’s habitability will help scientists better understand how life developed on Earth and the potential for finding life beyond our planet.
Managed by the California Institute of Technology (Caltech) in Pasadena, California, JPL leads the development of the Europa Clipper mission in partnership with APL for NASA’s Science Mission Directorate in Washington. APL designed the main spacecraft body in collaboration with JPL and NASA’s Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland. The Planetary Missions Program Office at NASA’s Marshall Space Flight Center in Huntsville, Alabama, executes program management of the Europa Clipper mission.
La nave espacial STEREO A de la NASA detectó una poderosa llamarada solar arrancando la cola del cometa Pons-Brooks, aunque rápidamente volvió a crecer. Esta no es la primera vez que STEREO A ve al Sol jugando con una bola de nieve sucia como esta, pero las imágenes son particularmente dramáticas.
Las colas de los cometas son cosas tenues que se crean cuando el viento solar empuja el gas y el polvo liberados por la sublimación del hielo lejos de la cabeza del cometa. No hace falta mucho para molestarlos; A veces se ven cometas con dos colas, una de gas y otra de polvo, apuntando en direcciones algo diferentes, siendo la cola de gas particularmente sensible a las condiciones.
Cuando las erupciones solares generan eyecciones de masa coronal (CME) desde la superficie del Sol, las partículas expulsadas pueden afectar las colas de los cometas, y la nave espacial STEREO, que rastrea las tormentas solares, ha detectado esto con frecuencia. Véase, por ejemplo, este caso de 2013 en el que se pudieron ver dos cometas en el mismo campo visual, uno de ellos moviendo la cola como un renacuajo o un espermatozoide congelado pero particularmente decidido.
Una eyección de masa coronal en 2013 que logró impactar a dos cometas a la vez, como muestra STEREO.
Crédito de la imagen: Karl Battams/NASA/STEREO/CIOC
La nave espacial STEREO no sólo observa las colas de los cometas por diversión. Me gusta su sitio web Observaciones«El uso de colas de cometas como trazadores puede proporcionar datos valiosos sobre las condiciones del viento solar cerca del Sol».
Como sugiere su nombre, las naves espaciales STEREO fueron diseñadas para proporcionar vistas duales de la actividad solar, una con una órbita unas semanas más corta que la de la Tierra y la otra un poco más larga. La línea de base generalmente larga entre ellos le dio a la NASA una visión sin precedentes de la actividad solar durante una década, pero se perdió el contacto con STEREO B en 2016, e incluso una vez recuperado, los intentos de restaurarlo han fracasado.
STEREO A siguió funcionando, incluso si el acrónimo ahora es inexacto. Su nombre completo es Observatorio A de Relaciones Solar-Terrestres y continúa ayudando a los astrónomos a comprender cómo la variabilidad del Sol afecta a la Tierra. Como muestran estas imágenes, lo mismo ocurre con otros componentes del sistema solar.
El 12 de abril, STEREO A detectó un importante despegue de CME desde el Sol. Este evento se alejaba casi directamente de la Tierra, por lo que no provocó ninguna aurora aquí, aunque ocurrió otra aproximadamente al mismo tiempo. cielo iluminado sobre Tasmania. Pero una semana después, Spaceweather.com se dio cuenta el efecto que tuvo el evento sobre el cometa Pons-Brooks. En lenguaje astronómico, se trató de un «evento de desconexión» en el que la fuerza añadida del viento solar provocó que la cola del núcleo del cometa se rompiera y partiera como la bandera de Rohan hacia el espacio. Las dos torres.
El efecto fue tan fuerte en parte porque la CME era muy poderosa, pero también porque Pons-Brooks estaba a 120 millones de kilómetros (75 millones de millas) del Sol, o el 80 por ciento de la distancia de la Tierra. Aunque desde la perspectiva de STEREO A el cometa parece casi chocar con Júpiter, el planeta gigante estaba casi mil millones de kilómetros (620 millones de millas) más lejos y apenas se habría visto afectado.
Pons-Brooks no ha estado exactamente a la altura de su apodo últimamente. Se le puso la etiqueta de «Cometa del Diablo» porque durante su paso explotó varias veces (como en visitas anteriores) y algunas de ellas produjeron lo que parecían cuernos del diablo. Desafortunadamente, las explosiones se detuvieron justo cuando podrían haber permitido que más personas vieran el cometa. Es particularmente desafortunado que ninguna coincidiera con esta CME; imaginen una erupción que se lleva algo mucho más brillante y complejo.
La buena noticia es que, si bien los cometas a menudo se comparan con los gatos, en lo que respecta a sus colas, se parecen más a eslizones, que pueden perder sus apéndices y volver a crecer.
SpaceX envió otro lote de sus satélites de Internet Starlink al cielo hoy (23 de abril).
Un cohete Falcon 9 coronado por 23 naves espaciales Starlink despegó hoy de la estación espacial de Cabo Cañaveral en Florida a las 6:17 p.m.EDT (22:17 GMT).
La primera etapa del Falcon 9 regresó a la Tierra para un aterrizaje vertical aproximadamente 8,5 minutos después del lanzamiento, como estaba previsto. Aterrizó en el dron SpaceX Just Read the Instrucciones estacionado en el Océano Atlántico.
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Un cohete SpaceX Falcon 9 se encuentra en la cubierta de un barco no tripulado en el mar poco después del lanzamiento de 23 satélites Starlink desde Florida el 23 de abril de 2024. (Crédito de la imagen: SpaceX)
Este fue el noveno lanzamiento y aterrizaje de este propulsor en particular, según un Descripción de la misión SpaceX. Cinco de sus ocho despegues anteriores fueron misiones Starlink.
La etapa superior del Falcon 9 continuará transportando los 23 satélites Starlink a la órbita terrestre baja (LEO) hoy, desplegándolos aproximadamente 65 minutos después del despegue.
El lanzamiento de esta noche fue el 41 del año para SpaceX y el 28 de 2024 dedicado a construir la megaconstelación Starlink, masiva y en constante crecimiento. Hay casi 5.800 Los satélites Starlink están operativos en LEO en este momento, según el astrofísico y rastreador de satélites Jonathan McDowell.
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El lanzamiento de Starlink terminó siendo la primera mitad de un vuelo espacial doble: un vehículo Rocket Lab Electron lanzó dos satélites, incluido un demostrador de tecnología de navegación solar de la NASA, desde Nueva Zelanda hoy a las 6:33 p.m.EDT (22:33 GMT).
Nota del editor: Esta historia se actualizó a las 6:30 p.m. ET del 23 de abril con noticias sobre el exitoso lanzamiento y aterrizaje de la primera etapa.
Un estudio innovador realizado por científicos de la Universidad de Nankai revela un nuevo método para sintetizar puntos cuánticos en los núcleos de las células vivas. Esta técnica, que explota los procesos naturales de la célula utilizando glutatión, allana el camino para aplicaciones avanzadas en biología sintética, incluida la producción de nanomedicinas y nanorobots, al permitir la síntesis precisa de materiales inorgánicos a nivel subcelular.
Un estudio reciente publicado en la revista revista científica nacional demuestra la síntesis de puntos cuánticos (QD) en el núcleo de las células vivas. La investigación fue realizada por el Dr. Hu Yusi, el profesor asociado Wang Zhi-Gang y el profesor Pang Dai-Wen de la Universidad de Nankai.
Durante el estudio de la síntesis de QD en células de mamíferos, se descubrió que el tratamiento con glutatión (GSH) aumentaba la capacidad reductora de la célula. Los QD generados no se distribuyeron uniformemente dentro de la celda sino que se concentraron en un área específica. A través de una serie de experimentos, se confirmó que esta área es efectivamente el núcleo celular (como se muestra en la figura). El Dr. Hu dijo: “Es realmente asombroso, casi increíble. »
Comprender los mecanismos moleculares
El Dr. Hu y su mentor, el profesor Pang, intentaron dilucidar el mecanismo molecular de la síntesis de puntos cuánticos en el núcleo celular. Se ha descubierto que el GSH desempeña un papel importante. Hay una proteína transportadora de GSH, Bcl-2, en el núcleo, que transporta GSH al núcleo en grandes cantidades, mejorando así la capacidad reductora del núcleo y promoviendo la generación de precursores de Se. Al mismo tiempo, el GSH también puede exponer los grupos tiol de las proteínas, creando condiciones favorables para la generación de precursores de cadmio. La combinación de estos factores permite en última instancia la síntesis abundante de puntos cuánticos en el núcleo celular.
De izquierda a derecha, imágenes de fluorescencia de los QD, imágenes de fluorescencia del tinte que tiñe el núcleo y la fusión de las dos. Esta figura muestra que con el tratamiento con GSH, se cultivaron QD fluorescentes en el núcleo de células vivas. Se' significa Na2SEO3; Cd' significa CdCl2. Crédito: Science China Press
El profesor Pang dijo: “Éste es un resultado apasionante; Este trabajo logra la síntesis precisa de QD en células vivas a nivel subcelular. Continuó: “La investigación en el campo de la biología sintética se centra principalmente en la síntesis de moléculas orgánicas por células vivas mediante genética inversa. Rara vez vemos síntesis celulares vivas de materiales funcionales inorgánicos. Nuestro estudio no implica modificaciones genéticas complejas; logra la síntesis objetivo de nanomateriales fluorescentes inorgánicos en orgánulos celulares simplemente regulando el contenido y la distribución de GSH en la célula. Esto aborda el déficit de la biología sintética para la síntesis de materiales inorgánicos.
Si la síntesis de materiales orgánicos en las células sigue siendo predominante en el campo de la biosíntesis, esta investigación abre sin duda el camino a la síntesis de materiales inorgánicos en la biología sintética. El profesor Pang dijo: “Cada uno de nuestros avances es un nuevo punto de partida. Estamos convencidos de que en un futuro próximo podremos utilizar la síntesis celular para producir nanomedicamentos, o incluso nanorobots en orgánulos específicos. Además, podemos transformar células en supercélulas, permitiéndoles hacer cosas inimaginables. »
Referencia: “Síntesis in situ de puntos cuánticos en el núcleo de células vivas” por Yusi Hu, Zhi-Gang Wang, Haohao Fu, Chuanzheng Zhou, Wensheng Cai, Xueguang Shao, Shu-Lin Liu y Dai-Wen Pang, 12 de enero de 2024, revista científica nacional. DOI: 10.1093/nsr/nwae021
