Un océano con burbujas en Encélado

Durante años, los investigadores han debatido sobre la posibilidad de que Encélado, una pequeña luna que flota en las afueras de los anillos de Saturno, albergue un vasto océano subterráneo.

Conjunto de chorros de vapor y hielo que emergen
de fisuras en Encélado. Crédito: NASA/JPL/SSI

¿Es Encélado una luna con agua líquida, o no? En la actualidad, nuevas evidencias parecen inclinar la balanza hacia el sí. No sólo es muy posible que Encélado posea un océano, sino que dicho océano probablemente contenga burbujas como una bebida gaseosa y podría ser atractivo para la vida microbiana.
La historia comenzó en el año 2005, cuando la sonda Cassini, de la NASA, llevó a cabo un sobrevuelo cerca de Encélado.
"Los geofísicos esperaban que este pequeño mundo fuera solamente un trozo de hielo frío, inerte y poco interesante", dice Dennis Matson, del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA. "¡Pero vaya si nos llevamos una sorpresa!"
Cassini descubrió que la pequeña luna estaba muy activa, emitía penachos de vapor de agua, partículas de hielo y compuestos orgánicos a través de fisuras (conocidas como "rayas de tigre") en su caparazón congelado. Mimas, una luna cercana y de tamaño similar, estaba tan muerta como esperaban los científicos; pero Encélado, en cambio, estaba precozmente activa.
Muchos investigadores consideraron que los chorros gélidos eran una prueba de la existencia de un enorme depósito subterráneo de agua. Bolsas de agua cercanas a la superficie, con temperaturas de alrededor de 0° C (32° F), podrían explicar los penachos acuosos. Pero había problemas en esta teoría. Para empezar, ¿dónde estaba la sal?
En sobrevuelos iniciales, los instrumentos de Cassini detectaron carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y diversos hidrocarburos en los gases de los penachos. Pero no hallaron ninguno de los elementos de la sal que el agua de un océano debía contener.

"Rayas de tigre" en la superficie de Encélado.
Crédito: Equipo de Cassini/SSI/JPL/ESA/NASA

En 2009, el analizador de polvo cósmico de la sonda Cassini encontró por fin la desaparecida sal, en el lugar menos esperado.
"No estaba en los gases de los penachos, donde la habíamos estado buscando", relata Matson. "En cambio, las sales de sodio y potasio, así como los carbonatos, se encontraban todos atrapados en las partículas de hielo de los penachos. Y la fuente de estas sustancias tiene que ser un océano. Las sustancias que se disuelven en el agua de un océano son similares a las que contienen estos granos".
Las más recientes observaciones de la sonda Cassini mostraron otro intrigante descubrimiento: las mediciones térmicas revelaron que las fisuras tenían temperaturas de hasta -84° C (-120° F, o 190 Kelvin).
"¡Este descubrimento vuelve a poner nuestros relojes en cero!", dice Matson. "Temperaturas tan altas como estas tienen que tener un origen volcánico". El calor debe de fluir desde el interior y debe de ser suficiente como para derretir algo del hielo subterráneo, creando de este modo canales acuáticos debajo de la superficie.
Este hallazgo ha llevado a los científicos a preguntarse cómo es que el contenido de un océano, sellado por una corteza de hielo de decenas de kilómetros de espesor, logra alcanzar la superficie.
"¿Alguna vez ha terminado bañado al destapar una lata de una bebida gaseosa?", pregunta Matson.
El modelo que él y sus colegas proponen sugiere que gases disueltos en el agua profunda debajo de la superficie forman burbujas. Dado que la densidad de esta "agua con gas" es menor que la del hielo, el líquido asciende rápidamente a través del hielo y hasta la superficie.
"La mayor parte del agua se esparce hacia los lados y 'entibia' una delgada capa de hielo de unos 91 metros de espesor", explica Matson. "Pero una parte de ella se recolecta en cámaras a baja profundidad, incrementa su presión y súbitamente estalla a través de pequeños agujeros en el suelo, como la bebida gaseosa de la lata que usted abrió. Conforme el resto del agua se enfría, se filtra hacia abajo para reabastecer el océano y comenzar de nuevo todo el proceso".
Pero otro misterio continúa sin resolverse: "¿De dónde proviene el calor en este pequeño cuerpo celeste?", se pregunta Larry Esposito, de la Universidad de Colorado. "Creemos que el calor por la fuerza de las mareas puede estar contribuyendo".

Vista de cerca de una raya de tigre en Encélado.
Crédito: Equipo de Cassini/ISS/JPL/ESA/NASA

Las poderosas mareas creadas por Saturno hacen que la forma de Encélado varíe levemente conforme gira en torno a él. Estos movimientos de flexión en el interior de la luna generan calor; como el calor que se siente cuando usted dobla rápidamente hacia delante y hacia atrás un clip para papel. En este modelo, la fricción interna es la fuente de energía que genera una actividad volcánica, la cual calienta y derrite el hielo.
"Ahora tenemos claro que, sin importar lo que produzca el calor, Encélado cumple con muchos de los requisitos para la vida", dice Esposito. "Sabemos que tiene un océano líquido y una fuente de energía. Y, además de todo eso, sabemos que hay organismos en la Tierra que sobreviven en condiciones semejantes".
Nadie sabe con seguridad qué es lo que está sucediendo debajo de todo ese hielo, pero pareciera que esta pequeña luna tiene un historia muy interesante para contarnos: chorros en erupción, un océano subterráneo, la posibilidad de albergar vida.
¡Y nosotros que pensábamos que era un lugar aburrido!
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