Análisis mediante espectroscopía Raman de salmueras de relevancia para la misión Europa Lander

Abstract

Europa, uno de los satélites más grandes de Júpiter, es un candidato ideal para encontrar evidencias de vida, por albergar un océano de agua líquida tras una capa de hielo que contiene diferentes sales. Por esta razón, agencias espaciales como la NASA o ESA estarían interesadas en la realización de alguna misión. En concreto, en los instrumentos propuestos para la misión Europa Lander, se ha propuesto incluir un espectrómetro Raman, debido a que sus características hacen que esta técnica sea de gran interés astrobiológico. La finalidad de este Trabajo de Fin de Grado es encontrar modelos basados en espectros Raman para evaluar la salinidad de disoluciones, y que pudiesen ser implementados para cálculos automáticos en un posible instrumento. Para ello, se realiza un estudio de la variación de las bandas Raman con la salinidad, partiendo del agua pura. Se utilizan las sales MgSO4, que es detectable directamente en Raman, y MgCl2, no detectable en Raman. Primeramente, por separado, para caracterizar su comportamiento, y después se hacen mezclas de ambas para ver las similitudes con los modelos de una sola sal e intentar obtener la cantidad presente de MgSO4 y MgCl2.

Europa, one of the largest satellites of Jupiter, is an ideal candidate to find evidence of life, due to an ocean of liquid water that is situated behind an ice shell that contains dfferent salts. For this reason, space agencies such as NASA or ESA are interested in developing a mission. In particular, a Raman spectrometer has been included in the instruments proposed for Europa Lander's mission, since its characteristics make this technique an excellent choice due to its astrobiological interest. The aim of this final project is to find models based on Raman spectra to evaluate the salinity of solutions, and that could be implemented for automatic calculations in a possible future instrument. For this, it will be done a study of the variation of the Raman bands with salinity, initiating in pure water. The salts used in the study are MgSO4, which is directly detectable in Raman, andMgCl2, not detectable in Raman. First, the salts are analyzed separately, in order to characterize their behavior. After that, mixtures of both two are made to check the similarities with the one-salt models, in order to obtain the existing quantity of MgSO4 and MgCl2.