La sonda Cassini descubre una sorprendente variación de temperatura sobre la superficie de Mimas

Las imágenes y mapa de temperatura de mayor resolución de la luna de hielo Mimas, de Saturno, obtenidas por la sonda espacial Cassini de la NASA revelan sorprendentes patrones en la superficie de la pequeña luna, incluyendo regiones calientes inesperadas y bandas de luz y oscuridad en las paredes de los cráteres.
Izquierda: Variaaciones de temperatura halladas en Mimas. En la izquierda se ve una imagen en el espectro visible. Crédito: NASA/JPL/GSFC/SWRI/SSI.
"Otras lunas generalmente toman la luz del sol, pero resulta que Mimas es más extraña de lo que creíamos," dijo Linda Spilker, científica del proyecto Cassini en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California. "Ciertamente nos ha dado nuevos misterios."
Cassini recogió los datos el 13 de febrero, durante su sobrevuelo más cercano a la luna, la cual está marcada por un enorme cráter denominado Herschel.
Los científicos trabajando con el espectrómetro infrarrojo compuesto, que mapeó las temperaturas de Mimas, esperaban temperaturas de variación suave, llegando a los máximos valores en las tardes cerca del ecuador. En cambio, la región más cálida estaba en las mañanas, a lo largo del borde del disco de la luna, con temperaturas cercanas a los 77 Kelvin (-196ºC). Un punto cálido más pequeño, apareció alrededor de Herschel, con una temperatura de unos 84 Kelvin (-189ºC).
El punto cálido alrededor de Herschel tiene sentido porque las altas paredes del cráter (de unos 5 kilómetros de altura) pueden atrapar el calor dentro del cráter. Pero los científicos quedaron sorprendidos por el nítido patrón en forma de V.
"Sospechamos que las temperaturas están revelando diferencias en textura sobre la superficie," dijo John Spencer, miembro del equipo del espectrómetro de infrarrojos compuesto de Cassini, del Southwest Research Institute, en Boulder, Colorado. "Tal vez es la diferencia entre algo como nieve vieja y densa y polvo recién caído."
El hielo más denso rápidamente transporta el calor del Sol lejos de la superficie, manteniéndolo frío durante el día. El hielo en polvo es más aislante y atrapa el calor del Sol en la superfice, haciendo que ésta se caliente.
Incluso si las variaciones de la textura de la superficie son las responsables, los científicos aún están tratando de averiguar por qué hay límites tan nítidos entre las regiones, dijo Spencer. Es posible que el impacto que creó el Cráter Herschel derritió la superficie de hielo y distribuyó el agua a lo ancho de la luna. Ese líquido puede haberse congelado inmediatamente en una superficie dura. Pero es difícil entender por qué esta capa superior densa permanecería intacta cuando los mteoritos y otros escombos espaciales la habrían dejado pulverizada para este momento, dijo Spencer.
El material esparcido por el anillo E, uno de los anillos externos de Saturno, debería también mantener a Mimas con un color relativamente claro, pero las nuevas imágenes en luz visible del sobrevuelo de Cassini muestran una luna de sorprendentes contrastes. El equipo de imágenes de la sonda no esperaba encontrar rayas oscuras bajando desde las paredes brillantes de cráteres o una montaña continua y angosta de escombros oscuros concentrados en el fondo de cada pared.
Arriba: Durante el sobrevuelo más cercano a Mimas, Cassini pasó a 9.500 kilómetros sobre la superficie de la luna. La imagen está enfocada en la parte norte del hemisferio de Mimas que enfrenta su órbita alrededor de Saturno. Crédito: NASA/JPL/Space Science Institute.
Con el paso del tiempo, la superficie de la luna parece acumular un delgado velo de minerales de silicatos o partículas ricas en carbono, posiblemente debido al polvo de meteoros cayendo en la luna, o impurezas que ya estaban en la superficie de hielo.
Cuando los rayos calientes del Sol y el vacío del espacio evaporan el hielo más brillante, el material más oscuro es concentrado y dejado detrás. La gravedad empuja el material oscuro hacia las paredes del cráter, exponiendo el hielo fresco debajo.
Aunque se ven efectos similares en otras lunas de Saturno, la visibilidad de estos contrastes en una luna con su superficie continuamente modificada por pequeñas partículas del anillo E ayuda a los científicos estimar la tasa de cambio en otros satélites.
Más información:
Artículo en el sitio de la Misión Cassini