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La sonda Cassini confirma océano global en la luna Encelado de Saturno

Según un nuevo estudio con datos de la misión Cassini de la NASA, hay un océano global debajo de la corteza helada de la luna Encélado de Saturno, geológicamente activa

Los investigadores encontraron que la magnitud del ligero bamboleo de la luna mientras orbita Saturno solamente se puede explicar si la capa de hielo exterior no está congelada y sólida en su interior, lo que significa que debe existir un océano global.

El hallazgo implica que la pulverización fina de vapor de agua, partículas de hielo y moléculas orgánicas simples que ha observado la Cassini que surge de las fracturas cerca del polo sur de esa luna está siendo alimentada por este inmenso reservorio de agua líquida. La investigación se presenta en un artículo publicado en línea esta semana en la revista Icarus.

Un análisis previo de los datos de la Cassini indica la presencia de un cuerpo de agua en forma de lente, o mar, que subyace en la región polar sur de la luna. Sin embargo, los datos de gravedad recogidos durante varias pasadas cercanas de la nave espacial sobre la región polar sur respaldaron la posibilidad de que el mar podría ser global. Los nuevos resultados —derivados utilizando una línea independiente de evidencia a partir de imágenes de la Cassini— confirman que este es el caso.

«Este fue un problema difícil que requiere años de observaciones y cálculos con una variada colección de disciplinas, pero confiamos en que finalmente logré hacerlo bien», dijo Peter Thomas, miembro del equipo de imágenes de Cassini en la Universidad de Cornell, Ithaca, Nueva York, y autor principal del artículo.

Los científicos de Cassini analizaron más de siete años de imágenes de Encelado tomadas por la nave espacial, que ha estado orbitando Saturno desde mediados de 2004. Ellos mapearon cuidadosamente las posiciones de los rasgos de Encelado —en su mayoría cráteres— a través de cientos de imágenes, con el fin de medir los cambios en la rotación de la luna con una precisión extrema.

Como resultado, se encontró que Encelado tiene un pequeño pero medible bamboleo en su órbita alrededor de Saturno. Debido a que la luna helada no es perfectamente esférica —y debido a que va un poco más rápido y más lento durante las diferentes partes de su órbita alrededor de Saturno— el planeta gigante mueve sutilmente a Encelado hacia atrás y adelante a medida que gira.

El equipo insertó su medición de la oscilación, llamada libración, en diferentes modelos sobre cómo podría estar dispuesto el interior de Encelado, incluyendo aquellos en los que la luna se ha congelado desde la superficie hasta el núcleo.

«Si la superficie y el núcleo estuviesen unidos rígidamente, el núcleo proporcionaría tanto peso muerto que el bamboleo sería mucho menor que lo observamos a ser», dijo Matthew Tiscareno, un científico participante en Cassini en el Instituto SETI, en Mountain View, California, co-autor del trabajo. «Esto demuestra que debe haber una capa global de líquido que separa la superficie del núcleo.»

Sigue siendo un misterio qué mecanismos podrían haber impedido que se congelara el océano de Encelado. Thomas y sus colegas sugieren algunas ideas para futuros estudios que podrían ayudar a resolver la cuestión, incluida la sorprendente posibilidad de que las fuerzas de marea causadas por la gravedad de Saturno podrían estar generando mucho más calor dentro de Encelado de lo que se pensaba.

«Este es un importante paso más allá en lo que entendíamos antes sobre esta luna, y demuestra el tipo de profundos descubrimientos que podemos hacer con misiones de orbitador de gran duración a otros planetas», dijo la co-autora Carolyn Porco, líder del equipo de imágenes de Cassini en el Instituto de Ciencias Espaciales, Boulder, Colorado, y profesora visitante en la Universidad de California, Berkeley. «Cassini ha sido un ejemplo en este sentido.»

La historia del desentrañamiento de Encelado ha sido uno de los grandes triunfos de la larga misión de Cassini en Saturno. Los científicos primero detectaron signos de penachos helados surgiendo desde la luna a principios de 2005, y siguió una serie de descubrimientos sobre el material que brota de las fracturas cálidas cerca de su polo sur. Se anunció una fuerte evidencia de un mar regional en 2014, y más recientemente, en 2015, se compartieron los resultados que indican que está teniendo lugar una actividad hidrotermal en el fondo del océano.

Está programado que Cassini realice un sobrevuelo cercano sobre Encelado el 28 de octubre, en acercamiento más profundo jamás hecho en la misión a través de la pluma activa de material helado de la luna. La nave espacial pasará a tan sólo 49 kilómetros por encima de la superficie de la luna.

La misión Cassini-Huygens es un proyecto cooperativo de la NASA, la ESA (Agencia Espacial Europea) y la Agencia Espacial Italiana. El Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California, dirige la misión para el Directorio de Misiones Científicas de la agencia en Washington. JPL es una división del Instituto de Tecnología de California en Pasadena. El equipo de imagen de Cassini tiene base en el SSI. El Instituto de Tecnología de California en Pasadena dirige el JPL para la NASA.

 

 

Para obtener más información acerca de la Cassini, visite: http://www.nasa.gov/cassini, http://saturn.jpl.nasa.gov.

Historia de la fuente: El mensaje anterior se reprodujo a partir de los materiales proporcionados por JPL de la NASA.

Referencia de publicación: P.C. Thomas, R. Tajeddine, M.S. Tiscareno, J.A. Burns, J. Joseph, T.J. Loredo, P. Helfenstein, C. Porco, Enceladus’s measured physical libration requires a global subsurface ocean. Icarus, 2015; DOI: 10.1016/j.icarus.2015.08.037

Fuente: Science Daily. Aportado por Eduardo J. Carletti

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Un nuevo trabajo de la NASA sobre la luna Io de Júpiter "tiene implicaciones en la búsqueda de vida extraterrestre"

Algunas lunas en el Sistema Solar exterior afectadas por la fuerza de marea, como Europa y la luna de Saturno Encélado, albergan océanos de agua líquida bajo sus cortezas heladas. Los científicos creen que la vida pudo originarse en estos océanos si tienen los ingredientes clave que se consideran necesarios, como fuentes de energía química y materias primas, y han existido el tiempo suficiente para que se forme la vida

Las mareas que hacen fluir un océano bajo la superficie de roca podrían explicar por qué la luna de Júpiter Io parece tener volcanes en lugares «equivocados». Una nueva investigación de la NASA implica que los océanos debajo de las cortezas de las lunas que reciben el estrés de las mareas gravitatorias pueden ser más frecuentes y mayores de lo esperado. El fenómeno es aplicable a cualquier océano, formado de magma o de agua, lo que podría aumentar las probabilidades de vida en otras partes del universo.

«Esta es la primera vez que la cantidad y la distribución de calor producido por las mareas en los fluidos en un océano de magma subterráneo de Io se ha estudiado en detalle», dijo Robert Tyler, de la Universidad de Maryland, College Park y el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland.

«Encontramos que el patrón de calentamiento por marea predicho por nuestro modelo de fluido de marea es fiable para los patrones de calor que estamos realmente observando en Io». Tyler es el autor principal de un artículo sobre esta investigación publicado en Astrophysical Journal Supplement Series.

Io es el cuerpo con más actividad volcánica del Sistema Solar, con cientos de volcanes en erupción emitiendo fuentes de lava a hasta 400 kilómetros de altura. La actividad geológica intensa es resultado del calor producido por un tira y afloja gravitatorio entre el planeta Júpiter y la cercana luna Europa. Io orbita más rápido, completa dos órbitas cada vez que Europa completa una. Este orden temporal regular produce que Io sienta con más fuerza la atracción gravitatoria de su vecina, que distorsiona la órbita de Io, dándole una forma oval.

Esta órbita modificada hace que Io se flexione mientras gira alrededor de Júpiter. En el interior de Io, este fenómeno produce que los materiales cambien de posición y generen calor por fricción, al igual que cuando nos frotamos las manos enérgicamente.

Las teorías anteriores de cómo se genera este calor dentro de la luna Io la consideraban como un objeto sólido pero deformable, algo así como la arcilla. Sin embargo, cuando los científicos compararon los modelos informáticos que se utilizan en esta suposición con un mapa de Io, descubrieron que la mayoría de los volcanes se ubicaban entre 30 y 60 grados al Este de donde los modelos predecían que el calor de marea podía ser más intenso.

El patrón era demasiado consistente para no tenerlo en cuenta y considerarlo una simple anomalía, como que el magma fluye en diagonal a través de grietas y entra en erupción en un lugar cercano. «Es difícil de explicar el patrón regular que vemos en tantos volcanes, todo desplazado en la misma dirección, utilizando sólo nuestros modelos clásicos de calentamiento de cuerpos sólidos por la marea», dice Wade Henning, de la Universidad de Maryland y el Centro Goddard de la NASA, co-autor del artículo.

El misterio de los volcanes de Io requiere una explicación diferente, relacionada más bien con el calor producido por la interacción entre el movimiento de fluidos y el calor de las mareas en un cuerpo sólido.

«Los fluidos —en particular los ‘pegajosos’ (o viscosos)— pueden generar calor por medio de la disipación por fricción de la energía mientras se mueven», dice el co-autor Christopher Hamilton, de la Universidad de Arizona, Tucson. El equipo piensa que es probable que gran parte de la capa del océano sea una pasta parcialmente fundida, o una matriz con una mezcla de roca sólida y fundida. A medida que la roca fundida fluye bajo el efecto de la gravedad, puede arremolinarse y frotarse contra la roca sólida circundante, generando calor. «Este proceso puede extremadamente eficaz en algunas combinaciones de espesor y viscosidad de la capa que pueden generar resonancias que mejoran la producción de calor», dijo Hamilton.

 

 

El equipo piensa que una combinación de efectos de calentamiento de marea de líquidos y sólidos pueden explicar mejor toda la actividad volcánica que se observa en Io. «El componente de calentamiento por marea sobre fluidos en un modelo híbrido explica mejor la preferencia ecuatorial de la actividad volcánica y el desplazamiento hacia el este de las concentraciones de volcanes, mientras que el calentamiento de marea de cuerpo sólido simultáneo en las profundidades del manto podría explicar la existencia de volcanes en latitudes altas», dice Henning. «Ambas actividades de las mareas sobre sólidos y líquidos generan condiciones que favorezcen la existencia de la otra, de manera que los estudios previos podrían haber sido sobre sólo la mitad de la historia de Io.»

Fuente: Daily Galaxy. Aportado por Eduardo J. Carletti

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En el vuelo rasante de New Horizons a Plutón se vieron muchas cosas que asombran a los científicos

Los científicos dicen: todos nos quedamos pasmados con lo que hemos visto, con lo activos que son estos mundos (Plutón y sus lunas). Y todavía no tenemos idea de qué es lo que está realmente ocurriendo allí

«Yo pensaba que esta misión podía terminar siendo una de las más aburridas del mundo; que Plutón acabaría siendo como nuestra Luna o Mercurio, un planeta repleto de cráteres pero en el que no pasa nada», le dice a la BBC Nigel Henbest, astrónomo británico de la Universidad de Leicester y reconocido divulgador científico. «Pero todos nos quedamos pasmados con lo que hemos visto, con lo activos que son estos mundos (Plutón y sus lunas). Y todavía no tenemos idea de qué es lo que está realmente ocurriendo allí».

Henbest habla con pasión sobre el dramático paisaje de montañas heladas, la falta de cráteres y la evidencia de procesos geológicos que tienen lugar en este planeta enano en los confines del Sistema Solar. Su asombro está a la par del resto de la comunidad científica que, gracias a la sonda New Horizons de la NASA que sobrevoló Plutón el 14 de julio, pudo ver por primera vez imágenes en alta resolución del planeta enano ubicado al borde del Sistema Solar.


Aquí se ve claramente la zona con forma de corazón bautizada informalmente Región de Tombaugh, en honor al descubridor de Plutón, Clyde Tombaugh

La geografía variada y dinámica que revelan estas imágenes cambia la perspectiva que teníamos sobre este cuerpo celeste desde que fuera descubierto hace 85 años. Pero también, estos datos pueden aportar claves sobre cómo se forman los planetas e incluso sobre los orígenes de algunos de los bloques fundacionales de la vida.

Uno de los rasgos que más sorprendió a los investigadores es la topografía rugosa de Plutón.


La imagen de alta resolución permite ver claramente la topografía rugosa de Plutón

Las imágenes muestran montañas en los extremos de la región que tiene forma de corazón —bautizada informalmente Región de Tombaugh, en honor al descubridor de Plutón, Clyde Tombaugh— de unos 3.300 metros de altura, una altitud superior a los Alpes en Europa o a las Montañas rocosas del oeste estadounidense.

«Y puede que haya más altas en otra parte», explica John Spencer, uno de los investigadores de la misión.



El equipo a cargo de la misión muestra su sorpresa ante las imágenes recién llegadas

Según Spencer, la capa relativamente delgada de metano, monóxido de carbono y nitrógeno helado que cubre la superficie del planeta enano no es lo suficientemente fuerte como para formar montañas. Por eso creen que se formaron con el agua congelada del subsuelo, ya que en las gélidas temperaturas de Plutón, el hielo se comporta como si fuese roca. Curiosamente, las observaciones desde la Tierra no habían detectado señales de agua helada.

Esta teoría podrá ser corroborada con las mediciones de los siete instrumentos a bordo de New Horizons, que irán llegando al centro de control en Maryland, EEUU, en los próximos 16 meses.

No obstante, Alan Stern, jefe de la misión, confía en estar en lo correcto. «Podemos estar seguros de que hay agua en gran abundancia».

Ausencia de cráteres

No se detectaron cráteres. Ésta fue la segunda gran sorpresa que se llevaron los científicos.

En la primera imagen detallada, los cráteres creados por el impacto de asteroides brillan por su ausencia. Los cráteres les permiten a los astrónomos planetarios determinar la de edad de una superficie: si es muy antigua tendrá las marcas dejadas por los impactos de las colisiones y si es más joven será más lisa, ya que al formarse más recientemente borra las huellas anteriores.

 

 

Lo que vemos, señaló Stern, muestra un terreno que parece haber experimentado procesos volcánicos ocurridos en los últimos 100 millones de años. Esto le confiere a la superficie una edad extremadamente joven, si tenemos en cuenta que el Sistema Solar tiene 4.500 millones de años.

Esa actividad geológica necesita alguna fuente de calor. Esto se ha visto antes sólo en lunas heladas, donde los procesos pueden ser explicados por «mareas de calor» causadas por interacciones gravitacionales con el planeta que las acogen. «No necesitas mareas de calor para generar calor geológico en cuerpos helados; es un descubrimiento importante que hicimos esta mañana», aseguró Spencer.


Plutón se encuentra en el Cinturón de Kuiper, en la zona del Sistema Solar exterior donde el Sol deja de influir en los cuerpos celestes que lo rodean

El tamaño de Plutón tampoco era el que se pensaba: demostró tener algunos kilómetros más de diámetro, que ahora alcanza los 2.370 Km (antes se le asignaba una extensión de 2306 +/- 20 km). Su tamaño, entonces, equivale aproximadamente a dos tercios del tamaño de nuestra Luna. Esto, teniendo en cuenta la densidad calculada, quiere decir que Plutón tiene más hielo y menos roca bajo su superficie de lo que se pensaba. La falta de precisión al medirlo desde la Tierra se debe en primer lugar a que está demasiado lejos (a una distancia de cerca de 4.800 millones de Km), pero además, su atmósfera crea espejismos capaces de confundir al telescopio terrestre más avanzado.


Área en el «Corazón» de Plutón que muestra una planicie cubierta de hielo, con interesantes grietas y otros rasgos que han maravillado a los científicos

¿Y hay nieve en el planeta helado? Los sensores de New Horizons detectaron que la delgada atmósfera de nitrógeno se extiende hacia el espacio, y los investigadores creen que puede generar copos que caen hacia la superficie antes de vaporizarse en la atmósfera.

Caronte

Y las sorpresas no acaban con Plutón: Caronte, su luna más grande, también ha dejado perplejos a los científicos.


Caronte tiene cañones tan grandes como el Gran Cañón en el oeste de Estados Unidos

Las imágenes muestran desfiladeros tan profundos como los del Gran Cañón en el oeste de EEUU. «Pensaba que Caronte podría tener un terreno antiguo cubierto de cráteres… pero quedamos boquiabiertos cuando vimos la nueva imagen», explicó Cathy Olkin, científica de la misión. «Desde el noreste al suroeste hay una serie de desfiladeros y acantilados… que se extienden por unos 800 Km. Es un área enorme y puede deberse a un proceso interno», añadió.


Los investigadores sólo cuentan con una fracción ínfima de la cantidad de datos que ha recogido la sonda, que seguirán llegando

Hasta el momento los investigadores sólo cuentan con una fracción ínfima de la cantidad de datos que ha recogido la sonda. Seguramente, a lo largo de estos 16 meses que toma bajar toda la información, nos seguirán brindando sorpresas e imágenes maravillosas.

Fuente: BBC Mundo. Aportado por Eduardo J. Carletti

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