¿Esconde Tritón un océano subterráneo?

Tritón fue descubierto en 1846 por el astrónomo británico William Lassell, pero mucho sobre la luna más grande de Neptuno aún sigue siendo un misterio. Un sobrevuelo de la Voyager 2 en 1989 ofreció un dato curioso y reveló una composición superficial compuesta principalmente por hielo de agua. La superficie de la luna, también ha tenido nitrógeno, metano y dióxido de carbono. Como la densidad de Tritón es bastante alta, se sospecha que tiene un gran núcleo de roca de silicato. Así que es posible que un océano líquido pudiera haberse formado entre el núcleo y la  rocosa superficie de hielo, y los científicos han investigado si este océano podría haber sobrevivido hasta ahora.

Tritón tiene una característica única entre las grandes lunas del sistema solar, tiene una órbita retrógrada. Los planetas se forman a partir de un disco circunestelar de polvo y gas que rodea a una estrella joven. Este disco gira alrededor de la estrella en una dirección, y por lo tanto los planetas y sus lunas también deben orbitar en la misma dirección. Estas órbitas son conocidas como progrado y un objeto que orbita al revés  se dice que están en una órbita retrógrada. La órbita retrógrada de Triton significa que lo más probable es que no se formara alrededor de Neptuno.

El Sistema Solar temprano era un lugar dinámico y violento, con muchos cuerpos cambiando órbitas y chocando entre sí. Triton probablemente se originó en el Cinturón de Kuiper, más allá de la órbita de Neptuno, y fue enviado a toda velocidad hacia el interior hasta que fue capturado por la gravedad de Neptuno. Inmediatamente después de la captura, la Luna habría estado en una muy elíptica y excéntrica órbita. Este tipo de órbita habría levantado grandes mareas en la luna, y la fricción de las mareas habría causado que la energía se perdiera. La pérdida de energía se convierte en calor dentro de la luna, y este calor puede derretir parte del interior helado y formar un océano debajo de la capa de hielo.La pérdida de energía de las mareas es también responsable de cambiar gradualmente la órbita de Tritón desde una elipse a un círculo.

La fricción de las mareas no es la única fuente de calor dentro de un cuerpo terrestre; también hay calentamiento radiogénico. Este es el calor que se produce por la desintegración de isótopos radiactivos dentro de una luna o planeta, y este proceso puede generar calor durante miles de millones de años.

La calefacción radiogénica contribuye a crear calor varias veces más en el interior de Tritón que el calentamiento por marea, pero este calor no es suficiente para mantener un océano bajo la superficie en estado líquido durante más de 4.500 millones de años. Sin embargo, la disipación de corriente hace que el calor se concentre en la parte inferior de la capa de hielo, lo que impide la tasa de crecimiento del hielo y actúa eficazmente como una “manta eléctrica”. Esta disipación de las mareas es más fuerte para valores más grandes de excentricidad, lo que significa que  han jugado un papel importante en el calentamiento de Triton en el pasado.

“Si bien la concentración de la disipación de marea cerca de la parte inferior de los depósitos de hielo se sabía desde hace algún tiempo, creemos que nuestro trabajo es el primero en demostrar que, efectivamente controla la velocidad de congelación y la sostenibilidad de los océanos bajo la superficie”, dice Hier-Majumder Saswata de la Universidad de Maryland. “En comparación, el calentamiento radiogénico, calienta el depósito de manera uniforme, y por lo tanto no tiene una influencia desproporcionada como la disipación de las mareas”.

El punto exacto en el que Tritón fue capturado por Neptuno, junto con la longitud de tiempo que le tomó convertir  la órbita en circular son datos desconocidos. La Órbita de Tritón es actualmente casi completamente circular. El análisis del funcionamiento con la forma de la órbita evolucionada junto al tiempo es importante para determinar el nivel de calentamiento de marea que se produjo, y por lo tanto si el océano subsuperficial todavía podría existir. Triton a medida de que se enfría, hace que la capa de hielo crezca para hundir el océano subyacente. La nueva investigación calcula cómo el espesor de la capa de hielo puede influir en la disipación de las mareas y por lo tanto la cristalización del océano subsuperficial. Si la capa de hielo es delgada, entonces las fuerzas de marea tendrán un efecto más pronunciado y aumentan el calor.

Si la capa es gruesa, entonces la luna se hace más rígida y se produce menos calentamiento de marea. “Creo que es muy probable que un océano subsuperficial rico en amoníaco exista en Triton”, asegura Hier-Majumder. “Pero hay una serie de incertidumbres en el conocimiento del interior de Tritón y su pasado, que hace que sea difícil predecirlo con absoluta certeza.” 

Por ejemplo, el tamaño exacto del núcleo rocoso de Tritón es desconocido. Si el núcleo resultara ser mayor que el valor usado en los cálculos, entonces habría más calentamiento radiogénico, con calefacción adicional aumentando el tamaño de cualquier océano existente. La profundidad del océano también puede no ser la misma en todo el satélite, ya que la disipación de marea concentra la energía cerca de los polos, lo que significa que un océano probablemente sería más profundo allí. Además, los cálculos recientes estiman que los cuerpos helados del Sistema Solar exterior podrían estar compuestos de hasta un 15% de amoníaco. Eso significaría que ese material volátil trabaja para reducir la temperatura a la cual un sólido se convierte en un líquido, y la presencia de volátiles pueden también ayudar a la persistencia de una capa líquida debajo del hielo.

Los océanos subsuperficiales de cuerpos helados del Sistema Solar podrían proporcionar un hábitat potencial para la vida extraterrestre primitiva. La luna de Júpiter, Europa, es actualmente el principal candidato para ello, aunque hay un debate todavía sobre esto. La probabilidad de que exista vida en las profundidades del mar de Tritón es mucho menor que en Europa, pero todavía no puede ser completamente descartada.

El amoníaco que probablemente esté presente en el océano bajo la superficie de Tritón podría actuar para bajar el punto de congelación del agua, por lo que podría ser más adecuado para la vida. La temperatura del océano es todavía probable y se estima en alrededor de -97º C, lo que frenaría las reacciones bioquímicas de manera significativa e impedirían la evolución. Sin embargo se ha descubierto enzimas terrestres que aceleran las reacciones bioquímicas hasta temperaturas de -103,5º.

Otra posibilidad más remota es que Triton podría alojara vida  basada en el silicio, suponiendo que el silicio en realidad se puede utilizar como una base para la vida en vez del carbono.  El hidruro de silicio (silanos), que es el análogo estructural de los hidrocarburos, podría ser utilizado como un bloque de construcción para la vida en las condiciones adecuadas. Las gélidas temperaturas y la abundancia limitada de carbono en Tritón podría ser adecuado para la vida basada en el silicio, pero no hay suficiente conocimientos sobre el comportamiento de los silanos en condiciones tan inusuales para declarar firmemente que esa vida podría existir.

La investigación, realizada por Jodi Gaeman, Hier-Majumder Saswata, y Roberts James fue publicado en la edición de agosto de la revista Icarus.

Enlace original: Does Triton have a subsurface ocean?