La sonda Cassini de la NASA y la DSN (Deep Space Network) han descubierto evidencias acerca de la existencia de un gran océano subterráneo de agua líquida en la luna Encélado de Saturno. De esta forma, aumenta el interés científico sobre esta luna como un potencial hábitat de microorganismos extraterrestres.
En 2005, los investigadores ya teorizaron sobre la existencia de un océano subterráneo en Encélado cuando Cassini detectó actividad criomagmática en forma de géiseres cerca del polo Sur del satélite. Los nuevos datos proporcionan las primeras mediciones geofísicas de la estructura interna de Encélado, donde los resultados son acordes con la existencia de un océano interno. Los resultados de estas mediciones gravitatorias aparecen en la edición del 4 de abril de la revista Science.
Vuelve el efecto Doppler
"Hemos deducido las variaciones de gravedad a través del concepto de efecto Doppler, el mismo que utilizan los radares para detectar la velocidad", dice Sami Asmar del JPL (Jet Propulsion Laboratory) de la NASA en Pasadena (Estados Unidos) y coautor del artículo.
Diagrama que ilustra la corteza exterior de hielo con un núcleo rocoso y un océano de agua líquida intercalado en la zona sur de Encélado. Créditos: NASA/JPL-Caltech.
Las medidas de gravedad sugieren un gran océano muy localizado de unos 10 Km de profundidad bajo la capa de hielo de 30-40 Km de espesor. La evidencia de este océano marca a Encélado como uno de los lugares de nuestro Sistema Solar para albergar vida microbiana.
"Estos datos proporcionan una explicación sobre por qué el agua está brotando de estas fracturas que vemos en el polo Sur", dice David Stevenson, del California Institute of Technology en Pasadena (Estados Unidos) y coautor del artículo.
Cambios de velocidad
Cassini ha sobrevolado Encélado en diecinueve ocasiones. Tres de esos sobrevuelos, de 2010 a 2012, provocaron pequeñas variaciones en la trayectoria de la sonda ya que el tirón gravitatorio de un cuerpo planetario como Encélado, altera la trayectoria de vuelo de una nave espacial. Estas variaciones son causadas por la fuerza de gravedad de montañas en superficie o diferencias de composición. Las variaciones del movimiento de la sonda pueden ser detectados como cambios en la velocidad de la nave espacial medida desde la Tierra.
El análisis de las señales de radio entre la sonda Cassini y la DSN puede detectar cambios en la velocidad del orden de 90 micras por segundo. Con esta precisión, los datos del sobrevuelo aportan datos de una mayor densidad de materia en el extremo Sur que en otras partes de la luna.
Imagen tomada por la sonda Cassini el 25 de diciembre de 2009 donde se aprecian los géiseres provocados por la actividad criomagmática en la luna Encélado. Créditos: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute.
La zona del polo Sur de Encélado tiene una depresión superficial que hace que se genere un pequeño tirón gravitatorio. Sin embargo, la magnitud de la intensidad es menor de lo esperado dado el tamaño de la depresión, lo que lleva a los investigadores a pensar que el efecto de la depresión se compensa con una zona de alta densidad bajo la superficie de esa región.
Agua a la vista
"Las mediciones de gravedad tomadas por Cassini muestran una anomalía gravitatoria negativa en el polo Sur, que sin embargo no es tan grande como se esperaba sabiendo la profundidad de la depresión detectada por la cámara de a bordo", comenta el autor principal del artículo, Luciano Iess de la Università di Roma "La Sapienza" (Italia). "La conclusión debe ser la existencia de un material subsuperficial más denso que compensa la masa perdida: Agua líquida con mucha probabilidad, que es un siete por ciento más densa que el hielo. La magnitud de la anomalía nos dio el tamaño del depósito de agua."
No hay certeza de la relación directa entre el océano subsuperficial y la actividad criomagmática de la zona del polo Sur de Encélado, sin embargo, los científicos estiman que es una posibilidad real. Las fracturas pueden llevar a calentar una parte de la luna por el efecto de marea debido a la tracción provocada por la interacción con el campo gravitatorio de Saturno.
Imagen tomada el 13 de agosto de 2010 donde se aprecia en detalle el polo Sur de Encélado situado sobre la línea del luz del amanecer en Saturno. Créditos: NASA/JPL/SSI.
Gran parte de la emoción del descubrimiento de las columnas de vapor de agua del polo Sur de Encélado se deriva de la posibildad de que se origine un ambiente húmedo que podría ser un entorno favorable para la vida microbiana.
"El material de los chorros del polo sur de Encelado contiene agua salada y moléculas orgánicas, los componentes químicos básicos para la vida", afirma Linda Spilker, científico del proyecto Cassini en el JPL. "Su descubrimiento amplió nuestra visión de la zona habitable dentro de nuestro Sistema Solar y en los sistemas planetarios de otras estrellas."
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