Europa y sus tres grandes satélites hermanos, Io, Ganímedes y Calisto, fueron descubiertos por el astrónomo Galileo en 1610, pero pasaron casi 400 años antes de que se vieran vistas detalladas de sus superficies y se revelara la singularidad de estas lunas «galileanas». En la década de 1960, las observaciones del telescopio terrestre determinaron que la composición de la superficie de Europa es principalmente hielo de agua, al igual que la mayoría de los otros cuerpos sólidos del sistema solar exterior.
Las naves espaciales Pioneer 10 y 11 volaron por Júpiter a principios de la década de 1970, pero la primera nave espacial en obtener imágenes de las superficies de las lunas de Júpiter con un detalle significativo fueron las naves espaciales Voyager 1 y 2. El acercamiento más cercano de la Voyager 1 a Júpiter ocurrió en marzo de 1979, con la Voyager 2 siguiendo en julio del mismo año. La mejor resolución de imagen de las Voyager se limitó a poco más de 1 milla (2 kilómetros) por píxel. Estas imágenes revelaron una superficie más brillante que la de la luna de la Tierra, entrecruzada con numerosas bandas y crestas, y con una sorprendente falta de grandes cráteres de impacto, altos acantilados o montañas (en otras palabras, una superficie muy lisa, en relación con las otras lunas heladas).
A pesar de que las Voyager no pasaron extremadamente cerca de Europa, sus imágenes eran de la calidad suficientemente alta como para que los investigadores notaran que algunas de las bandas oscuras tenían lados opuestos que coincidían entre sí extremadamente bien, como piezas de un rompecabezas. Estas grietas se habían separado, y el material oscuro y helado parecía haber fluido hacia los huecos abiertos, lo que sugiere que la superficie había estado activa en algún momento en el pasado. Las imágenes de la Voyager mostraron solo un puñado de cráteres de impacto, que se espera que se acumulen con el tiempo a medida que una superficie planetaria es bombardeada constantemente por meteoritos durante miles de millones de años hasta que la superficie está cubierta de cráteres. Por lo tanto, la falta de grandes cráteres de impacto sugirió que la superficie de la luna era relativamente joven e implicó que algo los había borrado, como flujos volcánicos helados o el asentamiento de la corteza helada bajo su propio peso.
Los científicos también encontraron que los patrones de algunas de las características lineales más largas en la superficie no se ajustaban a los patrones predichos de fracturas que deberían ser creados por las mareas a medida que Europa orbita Júpiter. Determinaron que los patrones encajarían muy bien si la superficie de Europa pudiera moverse de forma independiente y no estuviera bloqueada al resto del interior, como sería el caso si existiera una capa de hielo líquido o ligeramente más cálido entre la corteza y el interior profundo.
También hubo indicios tentadores de que tal vez Europa tuvo un interior cálido en algún momento en el pasado, y tal vez todavía lo hace. Los estudios sobre cómo el calentamiento de las mareas debería afectar a Europa sugirieron que un océano subsuperficial global podría existir dentro de la luna helada hoy.
Estos intrigantes hallazgos llevaron a un fuerte sentido de anticipación para la misión Galileo, que se lanzó en 1989 y entró en órbita alrededor de Júpiter en 1995. La misión principal de Galileo incluyó observaciones de cada uno de los cuatro satélites galileanos durante sobrevuelos repetidos. La información sobre Europa que Galileo envió fue tan intrigante que la misión se extendió para hacer un total de 12 sobrevuelos cercanos de la luna helada. Los datos de la misión incluyeron imágenes de Europa en una variedad de escalas, revelando nuevos detalles sobre la superficie y proporcionando un contexto de cómo esos detalles se relacionaban con la luna en su conjunto.
Una de las mediciones más importantes realizadas por la misión Galileo mostró cómo el campo magnético de Júpiter se interrumpió en el espacio alrededor de Europa. Esta medición implicaba fuertemente que un tipo especial de campo magnético está siendo creado (inducido) dentro de Europa por una capa profunda de algún fluido eléctricamente conductor debajo de la superficie. Basándose en la composición helada de Europa, los científicos creen que el material más probable para crear esta firma magnética es un océano global de agua salada.
Europa Clipper buscará confirmar la presencia de su océano. Por ejemplo, las mediciones de la cantidad de flexión debido a las mareas son un indicador importante: si el océano existe, las mareas deben deformar la superficie en unos 30 m (100 pies); si la luna está congelada, las mareas deben estirar la superficie en solo un metro (3 pies). También de gran interés será la composición del material rojizo en la superficie. A los científicos les gustaría saber si este material contiene pistas sobre la composición del océano y si el material está circulando entre la superficie y el interior.
Además de Europa Clipper, se han sugerido otras misiones potenciales que abordarían las preguntas más apremiantes sobre Europa. El Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) que está planeando la Agencia Espacial Europea (ESA) abordará algunas de estas preguntas y llevará a cabo investigaciones detalladas de la luna hermana de Europa, Ganímedes.
Además, el concepto de misión Europa Lander propuesto aterrizaría en la superficie de Europa para realizar un estudio in situ de composición y habitabilidad.
Homo Sapiens interesado por la Ciencia y la Tecnología
