Más recientemente, nos despedimos de la nave espacial Cassini, que, después de 13 años de fiel servicio a la órbita de Saturno y sus satélites, descendió directamente al abismo de la atmósfera del planeta gigante. La razón de este gran final fue la advertencia de la posibilidad de que la Cassini se estrellara contra una de las lunas de Saturno, en particular, Encelado.
Encelado es único por su cortina de géiseres y océano interior. Hoy en día, esta diminuta luna helada se considera un hábitat potencial para la vida, por lo que no podíamos permitir que fuera contaminada por la nave espacial Cassini. Una nueva investigación, publicada en Nature Astronomy, sugiere que este océano ha existido debajo de la superficie de Encelado durante mucho tiempo, el tiempo suficiente para crear las condiciones para que se desarrolle la vida.
Los géiseres de Encelado son emisiones de mezclas de agua salada y hielo con trazas de dióxido de carbono, amoníaco, metano y otros hidrocarburos que surgen de las grietas en la región del polo sur de Encelado. Fue debido a estos géiseres que los científicos decidieron que Encelado debe tener un océano subsuperficial y que este océano es activo (convectivo). La observación posterior mostró que el hidrógeno estaba presente en las emisiones, lo que llevó a una conclusión adicional sobre la actividad hidrotermal: reacciones químicas causadas por la interacción del agua y la roca. Pero los científicos no han podido explicar qué fuente de calor podría provocar esta actividad.
Con observaciones adicionales, el misterio de la fuente de calor que falta se intensificó. Los géiseres están asociados con las llamadas "rayas de tigre", un conjunto de cuatro fallas paralelas en la superficie, de 100 kilómetros de largo y 500 metros de profundidad. Estas bandas están más calientes que el resto de la corteza de hielo, por lo que se suponía que eran grietas en el hielo. Casi no hay cráteres de impacto en el área de las rayas de tigre, por lo que deben ser muy jóvenes, del orden de un millón de años. Cualquier modelo que pudiera explicar la fuente de calor también tendría que tener en cuenta su naturaleza focalizada: el océano del mundo, pero ¿por qué solo está activa la región del polo sur?
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Durante varios años seguidos, los científicos han preferido la explicación del "calentamiento de las mareas", el resultado de la interacción de cuerpos de tamaños planetarios. Por ejemplo, la interacción de las mareas con nuestra propia luna es responsable del flujo y reflujo del agua en la Tierra. Encelado está en resonancia orbital con la luna Dione, lo que afecta la forma de la órbita de Encelado alrededor de Saturno. Pero esta influencia no es suficiente para explicar la potencia necesaria para mantener activos los géiseres: unos 5 GW. Sería suficiente para una ciudad del tamaño de San Petersburgo.
Núcleo poroso
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Los científicos estuvieron a punto de resolver el enigma cuando observaron la estructura interna de Encelado. Esta luna tiene una densidad lo suficientemente baja como para estar compuesta principalmente de hielo con un pequeño núcleo sólido. Esto se consideró durante muchos años, ya que la Voyager 2 tomó las primeras fotografías de Encelado y determinó su radio y luego su volumen. La atracción gravitacional de Encelado sobre la Cassini hizo posible estimar la masa de la luna y derivar el valor de la densidad del cuerpo. Las mediciones de Cassini también mostraron que el núcleo tiene una densidad baja, lo que sugiere que el núcleo es poroso, con poros llenos de hielo.
La nueva serie de cálculos llena los poros del núcleo con agua en lugar de hielo, porque las fuerzas de marea asociadas con el agua en los poros son más que suficientes para explicar cómo se genera el calor de Encelado. El modelo es excelente porque explica no solo la porosidad del núcleo, sino también su permeabilidad (con qué facilidad pasa el fluido a través de él) y resistencia (¿se agrietará cuando pase el fluido?).
La combinación de todos estos parámetros en una ecuación permite resolverlo con la creación de un elegante modelo de flujo de calor dentro de Encelado.
Los autores crean una imagen tridimensional de dónde y cuándo el calor de los movimientos de las mareas dentro de los espacios porosos se transfiere al océano subsuperficial. La distribución de calor en el núcleo no es uniforme, sino más bien en el proceso de afloramientos estrechos conectados, principalmente en el Polo Sur. Y debido a que las fuentes de calor (cuya temperatura alcanza los 85 grados centígrados) están tan concentradas, debe haber una mayor actividad hidrotermal cerca de ellas, lo que explica el hidrógeno en las erupciones.
Finalmente, la observación sorprendente que se puede hacer al analizar este modelo es que la cantidad de calor generado por la marea interna es suficiente para sostener el océano subterráneo de Encelado durante miles de millones de años. Surge otra pregunta: ¿qué significa todo esto para la vida en Encelado? El océano del mundo cálido, que ha existido durante varios miles de millones de años, sería una maravillosa cuna para la vida; en la Tierra, solo tardó 640 millones de años en pasar de la forma de microbios a los mamíferos. Desafortunadamente, Encelado en sí puede ser bastante joven; puede haberse formado hace solo 100 millones de años. ¿Es este tiempo suficiente para vivir?
Tal vez. Lo más probable es que la vida en la Tierra se haya formado durante varios cientos de millones de años en condiciones mucho más severas de bombardeos intensos. Pero luego tomó otros 3500 millones de años expandir sus áreas de influencia. Quizás este sea el futuro de Encelado. ¿Quizás este satélite no se convierta en el planeta de los simios, sino en el planeta de las sirenas?
Ilya Khel
