La Nave espacial Cassini de la NASA ha proporcionado la primera evidencia clara de que la luna de Saturno Enceladus muestra actualmente signos de actividad hidrotermal que pueden parecerse a la observada en los océanos profundos de la Tierra. Las implicaciones de tal actividad en un mundo distinto a nuestro planeta abren posibilidades científicas sin precedentes, informó la agencia espacial.
Informa además, que la actividad hidrotermal se produce cuando el agua de mar se infiltra y reacciona con una corteza rocosa y surge como una solución calentada, cargada de minerales; un fenómeno natural en los océanos de la Tierra. Según dos artículos científicos, los resultados son los primeros indicios claros de que una luna helada puede tener procesos de actividad similares a nuestro planeta.
El primer artículo, publicado esta semana en la revista Nature, hace referencia a microscópicos granos de roca detectadas por Cassini en el sistema de Saturno. Un extenso análisis de cuatro años de datos de la nave espacial, simulaciones por ordenador y experimentos de laboratorio llevaron a los investigadores a concluir que es más probable que los granos diminutos se formaran cuando el agua caliente, que contiene minerales disueltos desde el interior rocoso de la luna, viaja hacia la superficie, entrando en contacto con el agua fría. Las temperaturas requeridas para las interacciones que producen los diminutos granos de roca serían al menos 194 grados Fahrenheit (90 grados Celsius), señalan.
El instrumento de análisis el polvo cósmico de Cassini (CDA) detectó repetidamente partículas de roca minúsculas ricas en silicio, incluso antes de que entre a la órbita de Saturno en 2004. Mediante un proceso de descarte, el equipo CDA concluyó que estas partículas deben ser granos de sílice que se encuentran en la arena y en el cuarzo en la Tierra. El tamaño uniforme de los granos observados, la mayor de las cuales eran de 6-9 nanómetros, fue la pista que indicó a los investigadores que era muy probable que un proceso específico era responsable de ello.
En la Tierra, la manera más común en que se forman granos de sílice de esas características, es la actividad hidrotermal que se encuentra bajo un rango específico de condiciones; es decir, cuando el agua ligeramente alcalino y salado, que está muy saturado de sílice, sufre un gran descenso de la temperatura.
Además, el tamaño extremadamente pequeño de estas partículas también sugiere que viajan hacia la superficie de forma relativamente rápida desde su origen hidrotérmico a las fuentes cercanas a la superficie mediante géiseres de dicha luna. Del fondo marino al espacio exterior, recorren una distancia de unos 50 kilómetros, lo cual conlleva de uno meses a años de tránsito; de lo contrario los granos crecerían mucho más grandes.
Los autores señalan que las mediciones de la gravedad de la nave Cassini sugieren que el núcleo rocoso de Enceladus es muy poroso, lo que permite que el agua del océano se filtre hacia el interior. Esto proporciona una superficie enorme donde la roca y el agua pueden interactuar.
En el segundo artículo, publicado recientemente en la revista Geophysical Research Letters, se considera a la actividad hidrotermal como una de las dos posibles fuentes de metano en la nube de gas y partículas de hielo que entra en erupción de la región polar sur de Enceladus. El hallazgo es el resultado de un amplio trabajo de modelado desarrollado por científicos franceses y estadounidenses que buscan esclarecer la presencia de metano que, como lo mostró previamente Cassini, es curiosamente abundante en las columnas de vapor.
El equipo encontró que, en las altas presiones observadas en el océano de la Luna, materiales helados llamados clatratos podrían formar moléculas de metano que están atrapados dentro de una estructura de cristal de hielo de agua. Sus modelos indican que este proceso es tan eficiente que agota el océano de metano, lo cual los investigadores todavía necesitan explicar debido a su abundancia en las columnas de vapor.
Es un escenario de procesos hidrotermales en un océano super-saturado con metano. Esto podría ocurrir si el metano se produce más rápido de lo que se convierte en clatratos. Una segunda posibilidad es que los clatratos del océano de metano son arrastrados en las columnas de erupción y liberan su metano a medida que suben, como las burbujas que surgen en una botella de champán.
Los autores coinciden en que ambos escenarios ocurren probablemente en cierto grado, pero tienen en cuenta que la presencia de diminutos granos de sílice, documentado por el otro artículo, favorece la idea de un escenario hidrotermal.
La misión Cassini-Huygens es un proyecto cooperativo de la NASA, la ESA (Agencia Espacial Europea) y la Agencia Espacial Italiana. Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California, dirige la misión para el Directorio de Misiones Científicas de la agencia en Washington. El instrumento Cassini CDA fue proporcionada por el Centro Aeroespacial Alemán. El equipo del instrumento, dirigido por Ralf Srama, se basa en la Universidad de Stuttgart en Alemania.
Fuente: NASA.