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Si el núcleo de Encélado fuera poroso, la fricción de marea podría
generar calor suficiente para provocar actividad hidrotermal en su
interior durante miles de millones de años, lo que aumentaría sus
posibilidades de habitabilidad.
Esto es lo que se desprende de un nuevo estudio que acaba de publicar
Nature Astronomy, que presenta un primer concepto que explicaría las
características clave de Encélado, la luna saturniana de 500 km de
diámetro observada por la sonda internacional Cassini a lo largo de su
misión, finalizada el pasado mes de septiembre.
Encélado albergaría un océano salado global bajo una capa de hielo con
un grosor medio de 20-25 km, que llegaría a tan solo 1-5 km en la región
polar sur. Allí, a través de fisuras en el hielo se expulsan chorros de
vapor de agua y granos de hielo. La composición del material eyectado,
medida por Cassini, incluye sales y polvo de silicio, lo que sugiere que
se formarían por la interacción de agua caliente a un mínimo de 90ºC con
la roca del núcleo poroso.
Para esto haría falta una enorme fuente de calor, unas cien veces mayor
que la que podría generar la descomposición natural de elementos
radioactivos en las rocas de su núcleo, así como un medio que focalizase
la actividad en el polo sur.
Se cree que el efecto de marea en Saturno es el responsable de las
erupciones que deforman la capa de hielo de Encélado mediante
movimientos de atracción y repulsión a lo largo de su recorrido elíptico
alrededor del planeta gigante. Sin embargo, la energía producida por la
fricción de marea en el hielo sería demasiado débil por sí misma para
contrarrestar la pérdida de calor desde el océano: la luna se habría
congelado al cabo de 30 millones de años. Sin embargo, como Cassini ha
mostrado, la luna sigue siendo extremadamente activa, lo que sugiere que
está sucediendo algo más.
“Aunque nunca ha estado claro cuál es la fuente de la que Encélado
obtiene la energía para permanecer activa, ahora hemos visto con más
detalle cómo la estructura y la composición de su núcleo rocoso podría
tener un papel fundamental en la generación de la energía necesaria”,
señala el autor principal del estudio, Gaël Choblet, de la Universidad
de Nantes (Francia).
En las nuevas simulaciones, el núcleo está formado por roca porosa
deformable y no consolidada, que el agua puede permear fácilmente. Así,
el agua líquida fría del océano puede filtrarse hasta el núcleo y
calentarse gradualmente a medida que penetra debido a la fricción de
marea entre fragmentos de roca en movimiento.
El agua circula por el núcleo y luego vuelve a ascender debido a que
está más caliente que la materia circundante. En última instancia, este
proceso transfiere calor al fondo del océano en columnas delgadas que
interactúan estrechamente con las rocas. En el suelo oceánico, estas
columnas llegan al océano más frío.
Se calcula que un solo punto caliente en el fondo oceánico liberaría
hasta 5 GW de energía, equivalente a la energía geotérmica consumida al
año en Islandia.
Estos puntos calientes del fondo oceánico generan columnas que ascienden
varios centímetros por segundo. No solo las columnas hacen que la
corteza helada que hay por encima se funda, también transportan durante
semanas y meses, desde el fondo oceánico, pequeñas partículas que
después liberan al espacio en forma de chorros helados.
Además, los modelos informáticos de los autores muestran que la mayoría
del agua se expulsaría en las regiones polares de la luna, con un
proceso en cadena que provocaría puntos calientes en zonas localizadas
y, en consecuencia, un menor grosor en la capa de hielo justo encima,
algo que coincide con lo interpretado por Cassini.
“Nuestras simulaciones pueden explicar al mismo tiempo la existencia de
un océano global, debido al transporte de calor a gran escala entre las
profundidades del interior y la capa de hielo, y la concentración de
actividad en una región relativamente reducida alrededor del polo sur,
lo que justificaría los principales fenómenos observados por Cassini”,
explica el coautor del estudio Gabriel Tobie, también de la Universidad
de Nantes.
Los científicos afirman que las interacciones eficientes de roca-agua en
un núcleo poroso provocadas por la fricción de marea podrían generar
hasta 30 GW de calor a lo largo de decenas de millones y hasta miles de
millones de años.
“Futuras misiones capaces de analizar las moléculas orgánicas de las
columnas de Encélado con mayor precisión que Cassini serían capaces de
confirmar si el mantenimiento de las condiciones hidrotermales podría
haber permitido el surgimiento de vida”, apunta Nicolas Altobelli,
científico del proyecto Cassini de la ESA.
Una misión futura, equipada con un radar que penetre el hielo, también
podría acotar el grosor del hielo y sobrevuelos adicionales —o un
orbitador— mejorarían los modelos del interior, verificando también la
presencia de columnas hidrotermales activas.
“En la próxima década, con la misión Juice, enviaremos a las lunas
jovianas instrumentos de nueva generación, incluido un radar de
penetración de suelo. Esta misión se dedicará específicamente a evaluar
el potencial de habitabilidad de los mundos oceánicos del Sistema Solar
exterior”, añade Nicolas.
Fuente: NASA
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