Desde el paso de las sondas espaciales Voyager por los dos planetas gigantes Jupiter y Saturno entre 1979 y 1981 sabemos que las numerosas lunas de ambos planetas no son simples rocas aburridas, sino “personajes” con propiedades y historias individuales, difíciles a descifrar hasta hoy en todo detalle. Entre ellas se destacan las dos lunas mencionadas en el titulo: Europa es uno de los cuatro satélites de Júpiter, descubiertos por Galileo Galilei con su primer telescopio en 1610, mientras Encelado es uno de los satélites de mediano tamaño de Saturno, observado por William Herschel en 1789 por primera vez.

¿Por qué despiertan tanta atención? Ambas lunas tienen una superficie de hielo, flotando encima de un océano de agua líquida. Pero a la vez son bastante diferentes entre sí: Encelado tiene un diámetro de solo 500 kilómetros y gira bastante cerca alrededor de su planeta anfitrión Saturno (a una distancia promedio del centro de Saturno de 4 veces el radio del planeta). Su densidad promedia 1.6 g/cm³ nos indica que tiene un interior rocoso con densidad mayor que la del agua. Su superficie es lisa casi como una cancha de patines sobre hielo, con algunas grietas. La sonda espacial Cassini observó varios penachos, lugares en las cuales el agua sub-glacial surge a la superficie, está expulsado y congelado inmediatamente, cayendo como nieve en su alrededor. La fuente de energía principal de esta actividad crio-volcánica es la interacción de marea entre Encelado y Saturno, debido a la cercanía entre planeta y satélite. Sin embargo, existen otros satélites naturales más cercanos a Saturno (Mimas, Jano y otros), pero todos ellos son menores en tamaño (60 – 200 km de diámetro) y tienen densidades promedias más bajas (0.6-1 g/cm³). Probablemente consisten de hielo de agua poroso, con burbujas vacías como un queso suizo. Además, todas estas lunas tienen numerosos cráteres de impacto en su superficie, la cual es entonces mucho más antigua que la de Encelado. El tamaño y la masa pequeña de estas lunas y su estructura interna diferente probablemente impiden cualquier actividad de crio-volcanismo.

Esto todo se sabe desde varios años. Pero recientemente, se publicó un resultado muy interesante y novedoso: Según un artículo de los investigadores de la misión Cassini, publicado en la revista Science, la nave espacial Cassini detectó hidrógeno molecular en el material eyectado durante su última inmersión a través del penacho el 28 de Octubre de 2015. Cassini también tomó muestras de la composición de la pluma durante los sobrevuelos anteriores. A partir de estas observaciones los científicos han determinado que casi el 98 por ciento del gas en el penacho es agua, alrededor del 1 por ciento es hidrógeno y el resto es una mezcla de otras moléculas, incluyendo dióxido de carbono, metano y amoníaco. Los nuevos resultados son una línea independiente de la evidencia de que actividades hidrotérmicas se llevan a cabo en el océano de Encelado. Resultados previos publicados en 2015 sugirieron que agua caliente está interactuando con la roca debajo del mar; los nuevos hallazgos apoyan esta conclusión y añaden que la roca parece estar reaccionando químicamente para producir el hidrógeno.

El hidrógeno podría proporcionar una fuente de energía química para la vida. Esto significa que los microbios - si existen allí - podrían utilizarlo para la obtención de energía mediante la combinación del hidrógeno con dióxido de carbono disuelto en el agua. Esta reacción química, conocida como "metanogénesis", ya que produce metano como subproducto, está en la raíz del árbol de la vida en la Tierra, e incluso podría haber sido fundamental para el origen de la vida en nuestro planeta.

La vida tal y como la conocemos depende de tres factores principales: el agua líquida; una fuente de energía para el metabolismo; y los ingredientes químicos adecuados, principalmente carbono, hidrógeno, nitrógeno, oxígeno, fósforo y azufre. Con este hallazgo, Cassini ha demostrado que Encelado - una pequeña luna helada de casi diez veces más lejos del Sol que la Tierra - tiene casi todos estos ingredientes para la habitabilidad. "La confirmación de que existe la energía química para la vida en el océano de una pequeña luna de Saturno es un hito importante en nuestra búsqueda de mundos habitables más allá de la Tierra", dijo Linda Spilker, científica del proyecto Cassini en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA (JPL) en Pasadena, California.

Cassini no fue diseñada para detectar signos de vida en el penacho de Encelado, de hecho, los científicos no sabían de la existencia del penacho hasta después de que la nave llegase a Saturno. "Aunque no podemos detectar vida, hemos encontrado que hay una fuente de alimento allí para ella. Sería como una tienda de dulces para los microbios", dijo Hunter Waite, autor principal del estudio de Cassini.

¿Y Europa, la luna de Júpiter? Su diámetro es 6 veces y su masa 530 más grande que aquellos de Encelado, y Europa gira a una distancia casi 10 veces el radio de Júpiter. También posee un océano bajo de una capa gruesa de hielo de agua. La densidad promedia de Europa de 3 g/cm³ (casi el doble de Encelado) confirma que su interior es de rocas y metales. Como en Encelado, en Europa hay solo pocos cráteres de impacto, indicando una superficie en transformación permanente. En realidad, imágenes tomadas en 1990 desde el espacio por la nave espacial Galilei muestran numerosas grietas en el hielo superficial cuyo origen corresponde al efecto de mareas fuertes causadas por su cercanía al planeta Júpiter. Por otro lado, hasta muy recientemente no hubo indicios de actividad crio-volcánica. Esto se cambió en 2014 cuando el Telescopio Espacial Hubble observó un penacho de materiales en erupción de unos 50 kilómetros de altura. En 2016 el mismo telescopio detectó otro penacho que se elevó aproximadamente 100 kilómetros por encima de la superficie de Europa. Ambos surgieron en una región extraordinariamente cálida con características grietas en la corteza helada de la luna. Los investigadores especulan que, al igual que Encelado, esto podría ser evidencias de agua en erupción desde el océano interior de la luna. Si los penachos y la región más caliente están vinculados, podría significar que el agua que sale desde debajo de la corteza helada de la luna está calentando la superficie circundante.

La futura exploración de mundos oceánicos de la NASA está siendo posible mediante el monitoreo del telescopio Hubble de la supuesta actividad del penacho de Europa y la investigación a largo plazo por parte de Cassini de los penachos de Encelado. En particular, ambas investigaciones están sentando las bases para la misión Europa Clipper de la NASA, que está programada para ser lanzada en la década de 2020.