En las profundidades del Sistema Solar, la superficie de lunas como Europa (Júpiter) y Encélado (Saturno) podría presentar un reto inesperado para la exploración: hielo muy poroso y frágil, con una textura semejante a un croissant. Un estudio presentado en la Asamblea General de la Unión Europea de Geociencias y publicado en Earth and Planetary Science Letters describe cómo este tipo de hielo podría complicar los aterrizajes y la obtención de muestras.
Una superficie engañosa: ¿qué es el hielo esponjoso?
Investigadores concluyen que cuando el agua aflora y se congela en las lunas oceánicas, las condiciones de vacío y bajas temperaturas favorecen la formación de un hielo altamente poroso y estratificado. La estructura consta de láminas delgadas separadas por bolsas de vapor; en gravedad baja, esas capas podrían alcanzar varios metros de espesor, y en Encélado los autores estiman hasta 20 metros.
En ensayos de laboratorio y en simulaciones se observa que el proceso crea una cubierta frágil y burbujeante, con porosidad elevada que lo distingue del hielo compacto habitual.
El experimento que dirige Vojtěch Patočka en la Universidad Carolina reprodujo estas condiciones y mostró cómo el agua, al hervir y congelarse al mismo tiempo en vacío, genera capas de hielo deformadas por el paso del vapor. Esa estructura, al ser débil y quebradiza, podría no soportar el peso ni las maniobras de un módulo de aterrizaje.
La fragilidad del hielo plantea desafíos de ingeniería. Ingrid Daubar, científica planetaria de la Universidad de Brown y miembro de la misión Europa Clipper, advirtió que una cubierta porosa y frágil obligaría a replantear los sistemas de descenso previstos para misiones a Europa, cuya operación está prevista a partir de 2030.
Una nave que intentase posarse sobre estas regiones podría hundirse a través de varias capas antes de encontrar una base firme, poniendo en riesgo equipos y experimentos científicos.
Cómodo se forma el hielo esponjoso: el experimento que reveló la estructura
En la cámara de vacío denominada “George” se colocaron 40 kg de agua de baja salinidad y se redujeron presión y temperatura para simular la superficie de las lunas. El agua comenzó a hervir y a congelarse simultáneamente, formando láminas separadas por bolsas de vapor y una textura similar a un nido de papel de avispa.
Los investigadores identificaron tres etapas: ebullición activa que rompe y eleva la primera corteza de hielo; atrapamiento y congelación de las bolsas de vapor dentro del crecimiento del hielo; y una etapa final en la que la estructura se compacta parcialmente pero mantiene alta porosidad. En laboratorio el espesor alcanzó hasta 20 centímetros, aunque las simulaciones indican que en Europa podría extenderse a varios metros y en Encélado hasta unos 20 metros.
Las zonas de criovolcanismo efusivo, donde el agua subterránea emerge y se congela, son zonas de interés astrobiológico pero también áreas de alto riesgo para el aterrizaje: porosidades superiores al 70% complicarían la toma de muestras y la estabilidad de vehículos.
Las misiones Europa Clipper y JUICE disponen de instrumentos de radar que podrían identificar la presencia de este hielo por su baja densidad y alta reflectividad, lo que permitiría apliar rutas y evitar áreas peligrosas antes de intentar un descenso. Según Patočka, si existe hielo esponjoso en Europa, su estructura porosa debería producir una señal detectable por radar que ayude a desviar a futuras sondas de terrenos inestables.
El hallazgo subraya la necesidad de adaptar tecnología de aterrizaje y sistemas de muestreo a superficies mucho menos firmes de lo esperado, y abre nuevas vías para comprender la historia geológica y el potencial habitabilidad de estos mundos helados. Mientras la exploración continúa, el hielo poroso añade un desafío más que ingenieros y científicos deberán abordar para avanzar en la búsqueda de vida en el Sistema Solar exterior.
