La deriva polar crea grandes arañazos en la superficie helada de Europa - Axxón

25/May/08

Revista Axxón

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El mapeado global de unos inusuales e inmensos rasgos circulares en la superficie de Europa, un mundo con un océano cubierto de hielo, ha revelado que la curiosa luna de Júpiter es aún más inestable de lo que se pensaba.

Estas formaciones, largas depresiones arqueadas con una anchura de hasta 40 kilómetros y varios cientos de kilómetros de longitud, son unas de las más enigmáticas en la luna helada. Una de estas depresiones fue observada por la sonda Voyager en 1979 durante su intrépido sobrevuelo del sistema de Júpiter. Cuando la nave Galileo llegó en 1996, las nuevas imágenes revelaron varios de estos extraños canales y la sonda New Horizons ayudó a completar el mapa de uno de ellos cuando realizó su pase por el planeta gigante en el 2007.

De acuerdo a los resultados publicados en la edición del 15 de Mayo de la revista ‘Nature", un equipo de científicos liderados por el Dr. Paul Schenk del Instituto Planetario y Lunar de Houston, Texas, entre los que destacan el Dr. Isamu Matsuyama del Instituto Carnegie de Washington y el Dr. Francis Nimmo de la Universidad de California en Santa Cruz, ha descubierto que estas formaciones forman dos inmensos e idénticos patrones casi circulares de varios miles de kilómetros de longitud. Estos círculos están en lados exactamente opuestos de Europa pero están extrañamente desplazados del ecuador y del eje Europa-Júpiter, formando uno de los patrones globales más inusuales del sistema solar.

Estas depresiones arqueadas (flechas negras y blancas) se extienden a lo largo de cientos de kilómetros sobre la superficie de Europa. Estas enigmáticas formaciones son probablemente fracturas resultantes de un volteo del eje de giro de Europa. La barra negra vertical a la derecha mide 100 kilómetros. Crédito: P. Schenk/NASA/LPI

La búsqueda del origen de estas formaciones no ha sido fácil. Las distorsiones por la rotación no sincrónica de la corteza de hielo y las mareas diarias, que llegan a los 30 metros de altura, han sido propuestas como explicaciones para muchas de las fallas y cordilleras de Europa, pero ninguna de estas fuerzas se ajustaban a las extrañas depresiones circulares. Había sido propuesto un tercer tipo de fuerzas globales, llamado deriva polar, aunque los intentos previos de encontrar evidencias geológicas que se ajustasen a las predicciones no dieron resultados. En el mecanismo de deriva polar, propuesto en 1989 por Grez Ojakangas y David Dtevenson, la corteza helada de Europa se reorienta lentamente, o "se voltea", mientras que el inmenso núcleo rocoso de Europa continúa con su rotación normal. Las frías temperaturas polares pueden aumentar el grosor de la corteza helada y ser el mecanismo que origina la deriva polar.

Cuando el equipo encontró un ajuste entre el campo de esfuerzos que provocaría una deriva polar con los círculos concéntricos, se sorprendieron por el grado en que otras muchas bandas y formaciones lineales de Europa también encajaban con el campo de esfuerzos de la deriva polar. "He sospechado durante mucho tiempo que los patrones de fracturas de Europa eran mas simétricos de lo que nos muestran nuestros mapas", menciona Schenk. "Cuando hallamos el escenario de deriva polar que mejor se ajustaba a los círculos concéntricos, de repente otros grandes rasgos tectónicos se ajustaron a un patrón globalmente simétrico que se alineaba con este campo de esfuerzos".

Estos descubrimientos, publicados en la revista ‘Nature", son la primera evidencia directa de la deriva polar en Europa, un mecanismo predicho hace 18 años. La importante reorientación que se precisa para explicar los patrones de tectónica observados es muy difícil de conseguir si la corteza externa no estuviera desacoplada del núcleo por una capa líquida. Las evidencias geofísicas y geológicas observadas por Galileo ya había mostrado la existencia probable de un océano de agua. Esta nueva evidencia de la deriva polar ofrece una confirmación independiente de que Europa posee un océano de agua no demasiado debajo de su corteza helada.

Parte oeste de uno de los dos círculos concéntricos conocidos de Europa, que se achacan a la deriva polar de la corteza helada. La depresión larga y arqueada que barre diagonalmente la parte superior de la escena tiene unos 40 kilómetros de anchura y 5000 kilómetros de longitud. Una depresión menor yace justo al oeste, cerca de la parte superior de la fotografía. Este mosaico de imágenes de Voyager y Galileo tiene una resolución efectiva de 1,5 kilómetros. La barra blanca tiene 100 kilómetros de longitud.

Europa no es la única luna o planeta que ha tenido una deriva polar. Posiblemente Marte ha sufrido una inclinación axial al menos una vez, debido a la formación de los volcanes en la región de Tharsis. Las capas exteriores de la Tierra han hecho lo mismo, como aparentemente también lo han hecho Encelado y posiblemente Miranda. El movimiento polar puede ser una ocurrencia común en el sistema solar, sugiriendo que los planetas son, en general, menos estables de lo que se pensaba.

Los canales y depresiones tienen hasta 500 metros de profundidad, y son las formaciones mas profundas de Europa. Las depresiones profundas son inestables, salvo que la corteza helada sea relativamente fuerte y gruesa. Los modelos térmicos y los estudios de los cráteres de impacto sugieren un grosor de 10 a 20 kilómetros, aunque determinar el verdadero grosor y profundidad del océano interior sigue siendo tarea para un futuro orbitador a Europa.

Parte de un mapa global mostrando la localización de los círculos concéntricos formados por depresiones arqueadas en el hemisferio anterior, según la trayectoria orbital, de Europa. El punto gordo es el centro geométrico de estas estructuras circulares, que están representadas por las líneas negras gruesas.

Los círculos concéntricos son el resultado de la deriva polar. Los esfuerzos para probarlo no han hecho más que empezar, pero sólo una nueva misión a para observar Europa y desentrañar estos patrones tectónicos nos dará una completa comprensión de este mundo y de su evolución. Los círculos concéntricos al menos nos han mostrado que la deriva polar fue un suceso significativo que puede haber remodelado de manera fundamental la superficie de Europa. Cheng concluye que "La deriva polar cambiará la manera en que miramos a la historia geológica de Europa".