EXOBIOLOGÍA
Y CIENCIAS PLANETARIAS
La búsqueda de vida en el Universo

¿Qué causa la actividad en Enceladus?

Por: Luis A. Saldarriaga B.
      Exobiólogo aficionado
      Diciembre 22 de 2007

Enceladus Roll
Esta gráfica muestra como material de baja densidad ascenderían hasta la superficie (amarillo) desde el interior de Enceladus (rojo).

El descubrimiento de que Enceladus está geológicamente activo sorprendió el año pasado a los científicos de la misión Cassini-Huygens, dado el pequeño tamaño de esta luna de Saturno (504 km de diámetro). La actividad está localizada en el polo sur, por lo que se ha propuesto la presencia de agua líquida a altas presiones ubicada a pocos metros de la superficie. El líquido saldría expulsado al vacío exterior, convirtiéndose en vapor de agua que arrastra partículas de hielo. La causa podría ser un mecanismo llamado diapirismo en el cual se formarían burbujas de material caliente que por efecto de la rotación (y su menor densidad) tienden a ubicarse en uno de los polos. La semana pasada, 2 nuevos mecanismos fueron propuestos. Lo curioso es que uno de ellos implica temperaturas muy bajas, mientras que el otro requiere de altas temperaturas.

Ice jets send particles above the south pole of Enceladus
Chorros de hielo salen desde el polo sur de Enceladus. Algunos escapan y forman el anillo E de Saturno.

Clatratos

Susan Kieffer, profesora de Geología y Ciencias Planetarias de la Universidad de Illinois (en Urbana-Champaign), piensa que el problema con la hipótesis del agua a altas presiones es que un 10% del penacho consiste precisamente de nitrógeno (N2), metano (CH4) y dióxido de carbono (CO2): "usted no puede poner esta cantidad de nitrógeno y metano en agua líquida a las bajas presiones existentes en el interior de Enceladus" dice ella, porque ambos gases son casi insolubles en agua líquida. Sin embargo, son muy solubles en agua congelada, con la cual forman clatratos. Estos consisten en redes de hielo de agua que pueden atrapar en su interior moléculas de N2 y CH4. Estas redes estarían localizadas bajo la capa de hielo que constituye la corteza exterior de Enceladus. Dicha capa presenta fracturas en el polo sur. Cuando los clatratos se exponen al vacío, liberan violentamente N2, CH4 y CO2, los cuales en el proceso arrastran las partículas de hielo observadas en el penacho detectado alrededor del polo sur. Susan propone que las grietas se abren y cierran constantemente, permitiendo que los clatratos se expongan al vacío. Este proceso es posible a temperaturas entre 80 y 100 grados centígrados bajo cero. Kieffer se ha especializado en tratar de explicar cómo se producen estos fenómenos (géiseres) en lugares tan exóticos como Io (luna de Júpiter) o Tritón (luna de Neptuno).

Warm Fractures on Enceladus
Fracturas en el polo sur de Enceladus. La escala muestra que las temperaturas en las grietas son más altas que en las regiones circundantes.

¿Evidencia de un interior cálido?

En un artículo que debe aparecer el próximo año en Icarus (publicación especializada en Ciencias Planetarias) varios científicos planetarios (incluídos los muy prestigiosos Jonathan Lunine y Torrence Johnson) plantean un escenario totalmente diferente. Ellos piensan que la presencia de N2 en el penacho indica descomposición térmica de amoníaco (NH4), lo que implica temperaturas entre 500º K y 800º K (entre 200º C y 600º C). Estas condiciones también favorecerían la formación de CH4 a partir de monóxido o dióxido de carbono (CO o CO2). Además, la presencia de otras moléculas tales como acetileno y propano hace pensar a los autores que debajo de la superficie se podría encontrar una "sopa" rica en sustancias orgánicas. Este podría por lo tanto ser otro sitio del Sistema Solar (además de Titán) donde pudieran estar ocurriendo ahora mismo reacciones químicas similares a las que se dieron en nuestro planeta justo antes del surgimiento de la vida (química prebiótica). De hecho, algunos autores piensan que allí podría existir vida, pues cumple con los prerrequsitos para su formación (pudiera tener agua líquida y compuestos orgánicos, tiene fuentes de energía, y está geológicamente activo). De confirmarse esta hipótesis, las implicaciones en Exobiología serían enormes, pero esto probablemente requerirá el envío de una nueva misión a Saturno.

Información adicional

  1. Enceladus 2006

  2. ¿Por qué Enceladus tiene sólo un polo geológicamente activo?

  3. Scientists propose alternate model for plume on Enceladus

  4. A Clathrate Reservoir Hypothesis for Enceladus' South Polar Plume Science 15 December 2006: Vol. 314. no. 5806, pp. 1764 - 1766

  5. Enceladus’ plume: Compositional evidence for a hot interior Icarus (in press)

 

Imágenes cortesía:
NASA/JPL/Space Science Institute

 

luisarcelio@yahoo.com

 

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