Agua líquida en Encélado
Alberto González Fairén |
 |
| La
nave de la NASA Cassini, en órbita en el sistema
de Saturno, encontró a principios del mes de marzo
de este año pruebas de la existencia de agua líquida
en el pequeño y frío satélite Encélado.
El agua es expulsada de la superficie en forma de géiseres,
y su presencia cerca de la superficie plantea multitud de
interrogantes: ¿por qué es activo Encélado?,
¿de dónde proviene su energía?, ¿hay
agua líquida cerca de la superficie?, ¿la
actividad está sostenida en el tiempo, de modo que
Encélado puede albergar formas de vida?.
(JPL/NASA)
|
|
|
|
 |
medida
que la sonda Cassini se aproximaba al sistema de Saturno, se descubrió
que su órbita contiene un elevado número de átomos
de oxígeno. El oxígeno parece provenir de las moléculas
de agua que expulsa Encélado, que después son fotodisociadas
en hidrógeno y oxígeno. Las imágenes de alta
resolución de Cassini, obtenidas a una distancia de 175 kilómetros
de la superficie, muestran penachos de agua helada que expulsan importantes
cantidades de partículas a gran velocidad, que no provienen
de vapor de agua superficial, sino que se originan en bolsas de agua
líquida escondidas en el interior de la luna (figura 1). De
esta forma, Encélado se ha convertido en el cuarto cuerpo del
Sistema Solar donde sabemos con certeza que existe vulcanismo activo,
y el más pequeño, después de la Tierra, Io y
Tritón (Miranda, un poco menor aún que Encélado,
cesó su actividad hace mucho tiempo; y la actividad volcánica
contemporánea en Venus y Marte es tema de permanente debate).
Igualmente, es uno de los satélites del Sistema Solar exterior
donde puede haber océanos de agua líquida cubiertos
por cortezas heladas, como en Europa, Calisto, Titán, o el
mismo Tritón, con la diferencia de que en Encélado esta
corteza puede tener apenas unas pocas decenas de metros y en los demás
cuerpos su potencia es kilométrica. |
|
Encélado orbita alrededor de Saturno en el interior
del anillo E del planeta, que se extiende desde tres hasta ocho radios
de Saturno. Desde que las sondas Voyager visitaron el sistema de Saturno
en 1980 y 1981, cuatro factores principales han hecho suponer que
el anillo E se origina de alguna forma en Encélado: la apariencia
geológica extremadamente joven de Encélado, con zonas
que deben haberse formado hace tan sólo unas pocas horas, según
indican el hielo cristalino y la variada tasa de craterización;
la correlación entre la máxima densidad del anillo E
de Saturno con la órbita del satélite; el hecho de que
las partículas que forman el anillo E sean todas de tamaño
muy similar (de 0,3 a 3 milímetros), al contrario que las que
forman el resto de los anillos; y que la vida media de estas partículas
en la órbita de Saturno no supera los 50 años, lo que
implica la necesidad de una fuente continua para su reposición.
Para comprobar la veracidad de esta hipótesis, se realizó
una serie de ocultaciones estelares utilizando el espectrógrafo
ultravioleta y el magnetómetro de la sonda Cassini, que mostraron
la presencia de una atmósfera muy tenue y de campo magnético.
Como Encélado es muy pequeño1 (figura 2)
y tiene una gravedad muy reducida (86 veces menor que la de la Tierra),
su atmósfera se pierde rápidamente en el espacio interplanetario,
a una tasa de 150 a 350 kilogramos de agua por segundo, creando el
anillo E.
En general, la atmósfera de Encélado tiene una potencia
de hasta 80 kilómetros (aunque conviene recordar que no es
una atmósfera retenida gravitacionalmente, si no una atmósfera
de escape), y se encuentra a unos -90ºC. La pérdida constante
de agua al espacio interplanetario indica sin lugar a dudas que la
atmósfera detectada debe mantener una fuente de reposición
de sus componentes. Cassini demostró que hay zonas en las que
la densidad atmosférica es netamente superior, y que no existe
una distribución global uniforme. De hecho, el máximo
de concentración de partículas tiene lugar sobre el
polo sur de Encélado, lo que confirma la existencia de un importante
géiser en esa zona. Las mediciones de Cassini han confirmado
que el polo sur está considerablemente más caliente
que el resto del satélite (figura 3), y que aquí la
superficie ha sufrido roturas y ajustes recientemente (figura 4),
facilitando la expulsión de agua, otros gases y partículas
sólidas. |
|
|
|
La situación polar del mayor géiser de
Encélado se puede explicar si se tiene en cuenta que una zona
más cálida, menos densa, y por consiguiente con tendencia
a ascender hacia capas superiores de la corteza, se reorientará
de forma mecánica gravitacionalmente hacia un polo, en el eje
de rotación, de forma que las zonas más masivas queden
en el ecuador, la posición más estable en una esfera
para que el exceso de masa rote. Esta redistribución de masas
es un factor más que confirma la presencia de un océano
de agua líquida en el interior de Encélado: la reorientación
se vería enormemente facilitada si existiera un océano
de agua líquida en el interior, ya que desacoplaría
las capas sólidas exteriores e interiores, eliminando la necesidad
de que rotara el interior del satélite.
El material que es expulsado a través de los géiseres
está compuesto fundamentalmente por agua, nitrógeno,
dióxido de carbono, metano y propano. Sorprendentemente, no
hay amoniaco en las emisiones de los géiseres: el amoniaco
ha sido citado frecuentemente como un posible componente del hipotético
océano subsuperficial de Encélado, ya que es un poderoso
anticongelante. De esta forma, sigue sin conocerse con exactitud qué
factores contribuyen a mantener líquida la capa subsuperficial
que da lugar a los géiseres (figura 5).
En cualquier caso, el material que forma los géiseres provendría
del océano interno, ofreciendo pistas fundamentales para entender
su composición y evolución química. ¿Puede
ser un océano salado y ácido? ¿Puede albergar
vida? Muchas de las preguntas pendientes encontrarán respuesta
en la primavera de 2008, cuando Cassini pase varias veces a menos
de 350 kilómetros de la superficie de Encélado. Sin
embargo, la sonda no está diseñada para responder a
preguntas sobre la vida en Encélado. Si existiera algún
tipo de biología, tendría que poder soportar bajísimas
temperaturas, vivir con escasa energía metabólica, y
ser capaz de medrar en un entorno químico severo. En todo caso,
parece que Encélado alberga una de las mayores reservas de
agua líquida del Sistema Solar. |
|
| |
| 1Su diámetro es similar a la distancia
entre La Coruña y Málaga (España). |
| |
| Madrid, España, 25 de Mayo de 2006. |
|