miércoles, 12 de abril de 2017

El océano subterráneo de Encélado


Europa, luna de Júpiter, es ampliamente conocida por albergar un enorme océano global bajo su gruesa corteza de hielo. La comunidad científica internacional considera prioritaria el envío de una sonda de exploración al helado mundo, y el congreso de Estados Unidos obligó a la NASA  a planificar una misión de exploración, sin embargo, Europa no es el único mundo con estas características. Hoy sabemos que Ganímedes, Calisto, Encélado, y posiblemente Plutón y Titán, también albergarían grandes masas de agua líquida bajo su superficie, en suma, que los océanos subterráneos serían un asunto común en el sistema solar exterior.


Composición interna de Encélado (NASA).


El caso de Encélado, la sexta luna más grande de Saturno, es particularmente interesante. La posibilidad de que hubiese agua líquida bajo su superficie ya había sido propuesta tras la visita de las sonda Voyager a principios de los ochenta, pero sería la sonda Cassini la encargada de  confirmar su existencia. 

Encélado comenzó su ascenso a la fama en 2005,  cuando Cassini descubrió los soberbios géiseres situados en el polo sur de Encélado. Estos chorros de vapor de agua y partículas de polvo surgen de unas interesantes grietas en la superficie del satélite, conocidas coloquialmente como las "rayas de tigre" (tiger stripes). Estas grietas tendrían unos 100 kilómetros de largo, 2 de ancho y unos 500 metros de profundidad. Hasta ahora Cassini ha detectado más de 100 de estos penachos, que se elevan hasta unos 500 kilómetros de altura y liberan suficiente material para alimentar el anillo E de Saturno. No obstante, muchos científicos no creían que esto implicase necesariamente un océano global ni que existiesen fuentes hidrotermales en el helado mundo. Se teorizó que el polo sur de Encélado contenía un océano de alcance limitado y que los géiseres podían explicarse por otros mecanismos, pero los datos aportados por la sonda Cassini precisaron que en realidad el océano si se extiende por todo el satélite. Para confirmarlo un equipo de la Universidad de Cornell analizó cuidadosamente imágenes con unas 5.800 características de la superficie, contrastando las imágenes en distintos momentos y desde diferentes ángulos. Se habría detectado una libración mayor a la esperada, dando a entender que la corteza de hielo no está sólidamente adherida al núcleo rocoso, y la única respuesta para el fenómeno sería que el océano subterráneo se extiende en forma global. Se encontraría a unos 25-30 kilómetros de profundidad, aunque se cree que en el polo sur solo es de 5 kilómetros, y se extendería hasta unos 100 kilómetros. 

Con tal cantidad de agua pronto resultó evidente que si existía una fuente hidrotermal en el fondo del océano, y lo mejor de todo, que los géiseres comunican este océano global con la superficie de Encélado, abriendo enormes posibilidades a una misión de exploración. Un dato pintoresco es que el contenido de sal de estos océanos sería similar a los océanos terrestres.

De esta forma, la estructura interna de Encélado estaría compuesta por un núcleo sólido de roca, su enorme océano global (que ejerce el papel de manto) y su corteza exterior de hielo.




Los espectaculares géiseres del polo sur de Encélado, descubiertos por la sonda Cassini. 


Las rayas de tigre en el polo sur de Encélado. Fueron bautizadas con nombres de ciudades del relato "Las mil y una noches" (NASA).


Composición química de los géiseres de Encélado (NASA/JPL/SwRI).


No está aclarado de donde procede la energía que posibilita este grado de actividad en el helado satélite. Las fuerzas de marea originadas por Saturno y Dione explican parte del proceso, pero no todo, el resto es un rompecabezas que los especialistas tratan de explicar, sin resultados concluyentes por ahora.

Encélado es un mundo cubierto por una corteza de hielo que refleja gran parte de la luz que recibe del Sol, en consecuencia, las temperaturas andan por los -193° C, pero el hemisferio sur es una zona más cálida, y en especial las regiones de las rayas de tigre, pues los termómetros "subirían" hasta -70° C.

La actividad de los géiseres de Encélado es el origen del anillo E de Saturno (el más extenso y difuso). Una parte del material arrojado por las rayas de tigre vuelve a caer a la superficie del satélite, pero una gran cantidad escapa a la débil gravedad y engorda el anillo E de Saturno. Otra fuente estaría en los micrometeorítos que continuamente impactan la superficie de Encélado. El material levantado termina por formar parte del anillo E.


Encélado orbitando por en medio del anillo E


Todo este asunto redunda en una mayor habitabilidad de la que se esperaba para Encélado. Encélado tiene unos 500 kilómetros de diámetro, un tamaño modesto en comparación a otros satélites del sistema solar, pero rápidamente se ha ganado una fama extraordinaria. Hasta unos años se pensaba que los mayores potenciales de habitabilidad en el sistema solar estaban en Europa y Marte. Europa sigue siendo un objetivo altamente interesante, pues es un mundo más grande que Encélado y el volumen de agua que contiene es mucho mayor (de hecho, el doble de la contenida en todos los océanos de la Tierra), pero la facilidad que nos otorga Encélado es que su océano interior está conectado con la superficie mediante sus géiseres, facilitando mucho el diseño de una futura misión de exploración, pues una hipotética sonda podría limitarse a analizar el material expulsado por los géiseres y ahorrárse la fantástica tarea de perforar docenas de kilómetros de hielo duro como el acero. El telescopio espacial Hubble habría detectado señales de géiseres en Europa pero la noticia ha sido plenamente confirmada.


Encélado. Hacia abajo se distinguen las rayas de tigre, donde la corteza de hielo tendría apenas 5 kilómetros de espesor (NASA/JPL-Caltech).


Encélado cuenta con los ingredientes básicos en la receta de la vida: abundante agua, energía y moléculas orgánicas complejas (detectadas por Cassini en su análisis de los chorros). La esperanza de muchos astrobiólogos es que en las profundidades de este océano subterráneo, alrededor de las fuentes hidrotermales, proliferen organismos extremófilos similares a los que pueden rastrearse en las fumarolas de nuestros océanos. Los sobrevuelos de la sonda Cassini (ha llegado a pasar a unos 30 km de la superficie) han permitido analizar la composición del material expulsado por los géiseres, pero sus instrumentos no están diseñados para detectar la presencia de vida. Habrá que resignarse a esperar que una futura misión (que no se espera hasta dentro de una década por o menos) pueda despejar la incógnita.

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