Nueva Investigación Sobre Encelado, La Luna Geológicamente Activa De Saturno

Nuevos conocimientos sobre Encelado, la luna geológicamente activa de Saturno

Un estudio reciente ha proporcionado nuevos conocimientos sobre cómo el cálido interior de Encelado, la luna geológicamente activa de Saturno, podría mantenerse durante miles de millones de años. Créditos: NASA / JPL / Space Science Institute

Un nuevo estudio realizado por investigadores europeos y estadounidenses muestra que el calor de la fricción podría impulsar la actividad hidrotermal en Saturno Encelado, la luna durante miles de millones de años, si la luna tiene un núcleo muy poroso.

El estudio, publicado en la revista Nature Astronomy, ayuda a resolver una pregunta que los científicos han abordado durante una década: ¿de dónde proviene la energía para impulsar la extraordinaria actividad geológica en Encelado?

Cassini descubrió que Encelado arroja chorros de vapor de agua y partículas heladas, que incluyen partículas orgánicas simples, imponentes, parecidos a un géiser, de fracturas calientes cerca de su polo sur. Investigaciones adicionales revelaron que la luna tiene un océano global debajo de su corteza helada, desde donde los chorros salen al espacio. Múltiples líneas de evidencia de Cassini indican que la actividad hidrotermal (agua caliente que interactúa químicamente con la roca) está teniendo lugar en el lecho marino.

Una de esas líneas fue la detección de pequeños granos de roca que se infiere que son el producto de la química hidrotermal que tiene lugar a temperaturas de al menos 194 grados. Fahrenheit (90 grados Celsius ). La cantidad de energía necesaria para producir estas temperaturas es mayor de lo que los científicos creen que podría proporcionar la desintegración de elementos radiactivos en el interior.

Cómo se podría calentar el agua dentro de Encelado, la luna de Saturno

Este gráfico de la ESA (la Agencia Espacial Europea) ilustra cómo se podría calentar el agua dentro de la luna Encelado de Saturno. Créditos: ESA / NASA / JPL-Caltech / SSI / LPG-CNRS / U. Nantes / U. Angers

“Siempre ha sido un misterio dónde Encélado obtiene la energía sostenida para permanecer activo, pero ahora hemos considerado con mayor detalle cómo la estructura y composición del núcleo rocoso de la luna podría desempeñar un papel clave en la generación de la energía necesaria”. dijo el autor principal del estudio, Gaël Choblet de la Universidad de Nantes en Francia.

Choblet y sus coautores encontraron que un núcleo rocoso suelto con un 20 a 30 por ciento de espacio vacío sería suficiente. Sus simulaciones muestran que cuando Encelado orbita Saturno, las rocas en el núcleo poroso se flexionan y frotan juntas, generando calor. El interior suelto también permite que el agua del océano se filtre profundamente, donde se calienta y luego se eleva, interactuando químicamente con las rocas. Los modelos muestran que esta actividad debería ser máxima en los polos lunares. Las columnas de agua cálida y cargada de minerales brotan del lecho marino y viajan hacia arriba, adelgazando la capa de hielo de la luna desde abajo a solo media milla a 3 millas (1 a 5 kilómetros) en el polo sur. (Se cree que el grosor global promedio del hielo es de aproximadamente 12 a 16 millas, o de 20 a 25 kilómetros). Y esta misma agua luego se expulsa al espacio a través de fracturas en el hielo.

El estudio es el primero en explicar varias características clave de Encelado observadas por Cassini: el océano global, calentamiento interno, hielo más delgado en el polo sur y actividad hidrotermal. Sin embargo, no explica por qué los polos norte y sur son tan diferentes. A diferencia del paisaje torturado y geológicamente fresco del sur, los extremos norte de Encelado están llenos de cráteres y son antiguos. Los autores señalan que si la capa de hielo fuera un poco más delgada en el sur para empezar, con el tiempo provocaría un calentamiento descontrolado allí.

Los investigadores estiman que, con el tiempo (entre 25 y 250 millones de años), todo el volumen del océano de Encelado pasa por el núcleo de la luna. Se estima que es una cantidad de agua equivalente al dos por ciento del volumen de los océanos de la Tierra.

La flexión de la corteza helada de Encelado debido a la atracción de las mareas de Saturno se había considerado anteriormente como una fuente de calor, pero los modelos mostraron que esto no produciría suficiente energía sostenida. El océano de Encelado se habría congelado en 30 millones de años. Aunque los estudios anteriores modelaron cómo la fricción de las mareas podría generar calor en el núcleo de la luna, hicieron suposiciones más simples o simularon la luna en solo dos dimensiones. El nuevo estudio aumentó la complejidad del modelo y simuló Encelado en 3-D.

Aunque el equipo científico de Cassini había sospechado durante años que un núcleo poroso podría desempeñar un papel importante en el misterio del cálido interior de Encelado, este estudio reúne varias líneas más recientes de evidencia de una manera muy elegante, según NASA Linda Spilker, científica del proyecto Cassini, en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la agencia en Pasadena, California. “Esta poderosa investigación hace uso de detalles más nuevos, a saber, que el océano es global y tiene actividad hidrotermal, que simplemente no teníamos hasta hace un par de años. Es una idea que la misión necesitaba tiempo para construirse, un descubrimiento tras otro ”, dijo.

Lanzada en 1997, la nave espacial Cassini orbitó Saturno de 2004 a 2017. Cassini hizo numerosos descubrimientos dramáticos, incluida la sorprendente actividad en Encelado y los mares de metano líquido en la luna más grande de Saturno, Titán. Cassini terminó su viaje con una zambullida dramática en la atmósfera de Saturno el 15 de septiembre de 2017, devolviendo datos científicos únicos hasta que perdió el contacto con la Tierra.

Publicación: Gaël Choblet, et al., “Potenciando la actividad hidrotermal prolongada dentro de Encelado”, Nature Astronomy (2017) doi: 10.1038 / s41550-017-0289-8

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