Hablando en Harvard en 2011, Carolyn Porco, jefa del equipo de investigación de imágenes de Cassini, informó que el mayor descubrimiento de todos se hizo en el polo sur de la pequeña luna helada de Saturno, Encelado. En la región polar del satélite, se detectaron temperaturas elevadas, así como una enorme columna de partículas de hielo, disparando decenas de miles de kilómetros al espacio.
El análisis de la huella de hielo, que incluye vapor de agua y trazas de materiales orgánicos como metano, dióxido de carbono y propano, sugiere que está alimentada por géiseres que brotan de un océano global enterrado bajo la superficie helada de la luna.
Estos hallazgos, según Porco, indican la posibilidad de la existencia de un “ambiente en el que la vida pueda habitar. Si encontramos una segunda génesis en nuestro sistema solar, independiente de la Tierra, violará todos los cánones. El teorema de la existencia ha sido probado y podríamos concluir con confianza que la vida no es un error, sino una característica del universo en el que vivimos, y que este es un evento muy común que sucedió un asombroso número de veces.
Más recientemente, Edwin Keith, profesor asistente de ciencias geofísicas en la Universidad de Chicago, llamó a Encelado "una oportunidad para el mejor experimento astrobiológico del sistema solar". Agregó que Encelado es un candidato líder para la vida extraterrestre. Los datos de Cassini sugieren fuertemente que las plumas criovolcánicas de Encelado pueden haber surgido de un entorno oceánico favorable a las biomoléculas.
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La preservación de grietas explosivas masivas en la superficie de la sexta luna más grande de Saturno, a pesar de la superficie sorprendentemente fría de la luna, siguió siendo un misterio durante 11 años. Más recientemente, sin embargo, científicos de la Universidad de Princeton y la Universidad de Chicago han demostrado que las grietas pueden activarse salpicando agua en un vasto océano, lo que sugiere que la luna está bajo una gruesa corteza de hielo. Tales hallazgos sientan una base poderosa para futuras misiones de satélites a Encelado, que principalmente buscarán vida.
Las llamadas "rayas de tigre", estas grietas en Encelado, expulsan regularmente altos chorros de vapor y partículas congeladas, alimentadas por las fuerzas de marea generadas por Saturno, escriben los científicos en Proceedings of the National Academy of Sciences. Las cuatro rayas de tigre se encuentran cerca del polo sur de Encelado, a una media de 130 kilómetros de longitud y 35 kilómetros de distancia. Fueron observados por primera vez por la nave espacial no tripulada Cassini de la NASA en 2005, que ha orbitado Saturno y sus lunas desde 2004. Los datos de Cassini indican que las eyecciones de la luna pueden haberse originado en un océano biológicamente amigable.
Desde que observaron las grietas y eyecciones de Cassini, los científicos han estado tratando de explicar su causa, tamaño y persistencia, explica Edwin Keith.
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“En la Tierra, las erupciones no suelen durar demasiado”, dice Kite. - Cuando ve una erupción demasiado larga, se debe a varias erupciones con grandes espacios intermedios. Es difícil explicar por qué el sistema de fracturas no está obstruido con su propio hielo. Y es difícil explicar por qué la liberación de energía del agua subterránea no congela absolutamente todo.
Kite y el coautor Alan Rubin, profesor de Princeton Geosciences, han desarrollado un modelo que asume que el agua en surcos sube y baja alternativamente en surcos que se doblan bajo el estrés de las mareas en la capa de hielo de Encelado. El calor generado por este movimiento regular es suficiente para evitar que el agua se congele, incluso si la luna está atrapada en un hielo de 30 kilómetros de espesor.
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El modelo de Kaite y Rubin proporciona una explicación aparentemente simple para las observaciones que han desafiado explicaciones tan simples en el pasado. Las sugerencias anteriores, como que las rayas de tigre están flojas en el hielo derretido por el calentamiento por fricción, no pueden explicar que el material en erupción provenga del océano subterráneo de Encelado. Kite recurrió a Rubin porque Rubin tenía un historial de transporte de roca fundida a través de grietas en la Tierra. Pero cuando Kite sugirió que el movimiento viscoso podría evitar que el agua en los surcos se congelara, Rubin inicialmente se mostró escéptico sobre la idea.
“Debido a que la viscosidad del agua es tan baja, dudaba que produjera suficiente calor”, dice Rubin, “pero los cálculos de Kaite mostraron que no solo produciría suficiente calor, sino que lo haría en el tiempo entre el pico de estrés de las mareas y el pico de actividad. erupciones. En mi opinión, este es el primer modelo que explica naturalmente las observaciones.
El mismo modelo se puede aplicar a otros mundos helados como la luna Europa de Júpiter, que también tiene un océano subterráneo y a menudo se lo conoce como un cuerpo planetario capaz de tener vida. “Encelado se puede agregar a esta lista. Los caminos directos a los océanos subsuperficiales en tales satélites podrían ser posibles ventanas a un entorno que contiene vida.
Suponiendo que las rayas de tigre estén realmente asociadas con el océano de Encelado, las futuras misiones satelitales podrían estar equipadas con sensores y equipos para buscar posibles pruebas de vida en la luna, dice Rubin. El último sobrevuelo de Cassini alrededor de Encelado tuvo lugar el 19 de diciembre.
Las rayas de tigre de Encelado arrojan regularmente altos chorros de vapor y partículas congeladas
Carolyn Porco dice que el trabajo de Kyte y Rubin puede explicar una serie de preguntas sobre las grietas en el satélite.
Por ejemplo, las columnas de erupción alcanzan su punto máximo unas cinco horas más tarde de lo esperado, incluso si tenemos en cuenta los 40 minutos que tardan las partículas expulsadas en alcanzar la altitud a la que Cassini las detecta. Los científicos han sugerido previamente posibles explicaciones para este retraso, incluida una capa de hielo de reacción lenta.
Kaite y Rubin encontraron que existe un ancho óptimo de los surcos de las rayas de tigre que explica el momento de las erupciones. El ancho de las ranuras afecta la rapidez con que responden a las fuerzas de las mareas. En el caso de la ranura ancha, las erupciones responden rápidamente a las fuerzas de las mareas, dice Kite. Con ranuras más estrechas, las erupciones ocurren ocho horas después de que las fuerzas de las mareas alcanzan su punto máximo. "Hay una diana entre ellos", dice, en el que las fuerzas de las mareas convierten el movimiento del agua en calor, generando suficiente energía para producir erupciones que satisfacen el retraso observado de cinco horas. Porco considera que este es el mejor punto del estudio.
Kaite planea estudiar análogos de los géiseres de Encelado en la Tierra, cuyos ejemplos más cercanos se pueden encontrar en la Antártida.
