Lunas Galileanas: Los primeros objetos encontrados orbitando un planeta diferente a la Tierra

Por: Zusi Eil González Pedraza*

Los cuatro satélites naturales más grandes de Júpiter se conocen en conjunto como “Lunas Galileanas” o “Satélites Galileanos”; esto, en honor a Galileo Galilei, quien fue el primero en observarlas en el año 1610 y considerarlas como satélites naturales del planeta más grande de todo el Sistema Solar (Hahn, 1980). Antes de este acontecimiento, no se conocían cuerpos que orbitaran a otro cuerpo que no fuese la Tierra ni el Sol. No se conocía un solo satélite natural a parte de nuestra Luna, por lo que fue una fuerte prueba en contra del geocentrismo; es decir, en contra de la idea que sostenía que la Tierra era el centro del Universo y todo giraba en torno a nuestro planeta.

Algunas de las lunas más grandes del Sistema Solar comparadas con el tamaño de la Tierra. La imagen se encuentra escalada, donde cada pixel representa al rededor de 25 km. En la representación, se observa el gran tamaño de las Lunas Galileanas en comparación con las demás lunas del Sistema Solar. Crédito: NASA

Gracias a las mejoras que Galileo Galilei le hizo a su telescopio, pudo distinguir lo que en un principio él creía que eran estrellas fijas cerca de Júpiter, por lo que continuó realizando observaciones en ese primer trimestre de 1610 hasta que pudo observar que en realidad eran cuerpos que se movían en torno al planeta más grande de nuestro Sistema Solar.  Su descubrimiento fue publicado en Venecia en un breve tratado titulado como “Sidereus Nuncius” (Galilei, 2016).

Luego de varios nombres propuestos, fueron elegidos los postulados por Simon Marius, quien se dice que también observó la Lunas Galileanas por la misma época que Galileo, pero no lo documentó. Los nombres que postuló Simon Marius en realidad fueron aconsejados por Johannes Kepler y son los que usamos en la actualidad: Io, Europa, Ganímedes y Calisto. Esto, ya que el “equivalente” en la mitología griega del dios romano Júpiter es Zeus, y dichos cuatro nombres hacían alusión a las cuatro amantes del dios de los dioses de la mitología griega (Pasachoff, 2015).

El señor Galilei, no quedó contento con los nombres y decidió llamarles como Júpiter I, Júpiter II, Júpiter III y Júpiter IV. Estos nombres fueron usados durante siglos, pues durante casi 300 años, se pensaban que esas eran las únicas lunas de Júpiter. Ya mas adelante, se fueron descubriendo muchas más, hasta que hoy en día hemos confirmado unas 79 lunas alrededor del planeta más grande de todo el Sistema Solar (Sheppard et al., 2018). Por lo que los nombres propuestos por Simon Marius fueron utilizados una vez empezaron a ver que había tantas lunas interiores a las Lunas Galileanas; y por eso, esos nombres son los que utilizamos hoy en día (Marazzini, 2005).

Lunas Galileanas en orden de cercanía a Júpiter y en escala de tamaño. Comenzando por la más amarilla del lado izquierdo, observamos a Ío, luego a Europa, Ganímedes y Calisto.

Para conocerlas más, vamos a dar algunos detalles de estas cuatro lunas partiendo desde la más cercana a la más lejana del planeta joviano.

Io

Nombrada por por Galileo Galilei como Júpiter I. Es la luna más interna de Júpiter, está ubicada a unos 420.000 km de Júpiter, y tiene un diámetro de 3.642 kilómetros, siendo la cuarta luna más grande del Sistema Solar. Además, está llena de volcanes activos, ¡tiene alrededor de 400! Por lo que termina siendo el cuerpo con mayor actividad volcánica conocido de nuestro Sistema Solar (McFadden et al., 2006).

Europa

Es la segunda de la cuatro Lunas Galileanas, la que Galileo en su momento nombró como Júpiter II. Es la más pequeña de todas y cuenta con unos 3.121 km de diámetro. Sin embargo, ha llamado la atención fuertemente a los astrobiólogos por sus condiciones. Esta “pequeña” luna está cubierta de una capa de hielo y se cree que, bajo su superficie, a unos 100 km de distancia de la corteza de la Luna, se encuentra un océano de agua líquida (Schenk et al., 2004), por lo que este satélite galileano es uno de los favoritos en astrobiología, pues se cree que puede tener condiciones para la vida en su posible océano interior (Tritt, 2007). Sin embargo, cabe resaltar que no hemos encontrado ningún tipo de vida extraterrestre hasta la fecha.

Ganímedes

Respecto a la distancia a Júpiter, es el tercer satélite galileano y anteriormente Galileo la nombró como Júpiter III. Es la luna de más de 5 mil kilómetros de diámetro, por lo que es la más grande del Sistema Solar. Incluso, es más grande que Mercurio, el planeta más pequeño de todo el Sistema Solar. Algo interesante de esta luna, es que es la única que contiene campo magnético, el cual se origina probablemente por efecto de la convección de un núcleo líquido (Pappalardo et al., 2004). Además, al igual que Europa, se cree que existe un océano en su interior, a unos 200 km por debajo de la superficie (Vance et al., 2014)

Calisto

Identificada por Galileo como Júpiter IV, por ser la cuarta luna Galileana respecto a la distancia a Júpiter. Es la tercera luna más grande de todo el Sistema Solar, tiene más de 4.800 kilómetros de diámetro y está hecha de roca y hielo. Además, cuenta con una atmósfera muy fina de dióxido de carbono en su mayoría (Carlson et al.,1999), (Liang et al.,2005). Probablemente, al igual que Europa y Ganímedes, contenga un océano interior a unos 300 km por debajo de la superficie. Además, algunos investigadores la han postulado como una futura base humana para explorar a Júpiter y sus satélites naturales(Troutman,2003).

Recopilación de imágenes tomadas por la Voyager 1 mientras se aproximaba a Júpiter. Se puede observar la dinámica de la atmósfera del planeta joviano y algunos eclipses de las Luna Galileanas. Crédito: NASA

Diversas misiones como las Pioneer 10, Pioneer 11, la Voyager 1 y  Voyager 2, la sonda Galileo, la Cassini y la New Horizons, han observado los satélites galileanos. Lo que nos ha permitido recopilar información, que posterior a los diferentes análisis,  nos ayudan a conocer más de aquellas Lunas Galileanas descubiertas desde 1610, las primeras lunas en ser observadas orbitando otro planeta de nuestro Sistema Solar. Próximamente, misiones como JUICE (Jupiter Icy Moons Explorer) de la ESA y Europa Clipper de la NASA, planeadas respectivamente para lanzarse en 2022 y 2025, se espera que conozcan un poco más sobre estos satélites para continuar descubriendo sus características (Grasset et al., 2013) (Phillips et al., 2014).

Representación artítica de la misión JUICE que explorando el Sistema Júpiter. Crétido: ESA/ATG medialab; Jupiter: NASA/ESA/J. Nichols (University of Leicester); Ganymede: NASA/JPL; Io: NASA/JPL/University of Arizona; Callisto and Europa: NASA/JPL/DLR. https://sci.esa.int/s/AjpkenW

*Astrónoma del Observatorio Astronómico ITM. Museo de Ciencias Naturales del Instituto Tecnológico Metropolitano.

Referencias:

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Carlson, R. W. (1999). A tenuous carbon dioxide atmosphere on Jupiter’s moon Callisto. Science, 283(5403), 820-821.

Galilei, G. (2016). Sidereus Nuncius, or the sidereal messenger. University of Chicago Press.

Grasset, O., Dougherty, M. K., Coustenis, A., Bunce, E. J., Erd, C., Titov, D., … & Hussmann, H. (2013). JUpiter ICy moons Explorer (JUICE): An ESA mission to orbit Ganymede and to characterise the Jupiter system. Planetary and Space Science, 78, 1-21.

Hahn, R. (1980). Galileo at Work: His Scientific Biography.

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Schenk, P. M., Chapman, C. R., Zahnle, K., & Moore, J. M. (2004). Ages and interiors: The cratering record of the Galilean satellites. Jupiter: The planet, satellites and magnetosphere, 427-456

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