El universo es tan grande que cuando volteamos a ver el cielo nocturno a simple vista, lo único que logramos ver a más detalle es la Luna, y de ahí, todo lo restante parecieran ser puntos; ya sean planetas o estrellas, pero no logramos ver más allá, y justo más allá se encuentra todo un mundo de conocimiento por descubrir y no sólo en planetas, meteoritos o estrellas, sino también en sus satélites naturales o lunas como es el caso de Saturno con Encélado.
Encélado esconde muchas cosas que aún no descubre el ser humano, así como en la Tierra, tiene grandes enigmas bastante interesantes. Uno de ellos son los famosos chorros de materia expulsados del interior de la luna, pero, ¿cómo surgen?, ¿por qué son importantes?, ¿qué tipo de materia es expulsada?, ¿cuál es su relación con las “rayas de tigre”?, estas y otras preguntas más te responderemos en este artículo, y comenzaremos contándote un poco acerca de Encélado.
Siendo ya más de 60 lunas confirmadas que rodean a Saturno, Encélado es el sexto satélite más grande, teniendo un diámetro de 504 kilómetros. Mide la décima parte de Titán, la luna más grande de Saturno, y es 25 veces más pequeño que la Tierra. Es la luna más brillante de Saturno debido a que está cubierta de hielo. Orbita en torno a Saturno a una distancia de 238,000 km del centro del planeta. Se encuentra entre las órbitas de Mimas y Tetis — lunas con superficie de hielo y de tamaño medio como Encélado —, tarda 32,9 horas en completar la órbita y puede alcanzar los –198 °C a mediodía.
Pero, ¿cómo comenzó esta búsqueda e inquietud por Encélado?
Fue descubierto en 1789 por el astrónomo británico William Herschel y la primera vez que se obtuvieron imágenes de esta luna fue en 1981 por la Voyager 2. En 2005 se tuvo más interés en el tema cuando Cassini — misión y nave espacial no tripulada desarrollada por la NASA, ESA y ASI en conjunto, cuyo objetivo era estudiar a Saturno y sus satélites naturales— se encontraba en su viaje por Saturno, y descubrió chorros helados expulsados del polo sur de la luna, igualmente se descubrió que el polo sur de Encélado es más caliente de lo esperado, lo que sugiere que hay una fuente de calor dentro de Encélado.
Su Analizador de Polvo Cósmico detectó granos microscópicos de sílice (pequeños granos de arena). En la Tierra, granos como los detectados se forman cuando la actividad hidrotermal, procesos que involucran agua caliente debajo de la superficie de la Tierra o del océano, hacen que el agua salada interactúe químicamente con el material rocoso para formar sílice.
En 2005 los científicos también descubrieron largas grietas paralelas en el hielo del polo sur de Encélado. Estudiando estas grietas, conocidas como “rayas de tigre”, se descubrió que tienen una edad muy corta, lo que significa que Encélado es geológicamente activo. Las rayas de tigre que se extienden a través del polo sur activo de Encélado están en constante movimiento, estirándose en algunos lugares y doblándose en otros a medida que las grietas pellizcan y tiran de las fuerzas gravitacionales.
¿Y por qué es importante mencionar estas grietas? Esto es debido a que por estas grietas es expulsada la materia y actualmente se sabe que cuando son más de 100 chorros de materia se le llama penacho, pero también, se cree que los chorros expulsados de Encélado son producto de actividad hidrotermal, pero, ¿por qué?, ¿podemos encontrar alguna relación en la Tierra?
(Créditos: NASA)
Tiempo después de que Cassini descubrió los chorros expulsados de Encélado, los científicos pudieron descubrir que contenían agua de mar de un océano global atrapado bajo la capa congelada de la luna y que estos chorros estaban siendo expulsados en forma de géiseres — tipo de fuente termal, la cual expulsa grandes columnas de agua hirviendo con una gran fuerza —. Estudiando estos chorros pudieron calcular la salinidad y acidez del océano, también se identificaron los compuestos orgánicos expulsados, como el metano, y determinaron que las fuentes hidrotermales del lecho marino. aportan calor y energía.
Posteriormente, se encontraron evidencias de que los chorros se originan cerca de los puntos más calientes en las fracturas de la luna, siendo las famosas rayas de tigre, y que se extienden a ambos lados de la región polar sur de Encélado. Las características de los chorros sugerían la presencia de actividad hidrotermal.
Entonces, ¿cómo es que se pudo sospechar que había un océano bajo la superficie de Encélado?
La misión Cassini detectó en 2009 sales de sodio en los granos de hielo en el anillo más externo de Saturno. La detección de hielo salado indicaba que Encélado cubre el anillo con este material procedente de la descarga de los géiseres y debido a esto podría albergar un depósito de agua líquida, tal vez un océano, debajo de su superficie.
En 2014 los científicos identificaron 101 géiseres distintos de agua líquida en Encélado. Su análisis sugiere que es posible que el agua líquida llegue hasta su superficie desde un mar subterráneo, bajo la capa de hielo.
Algo muy importante, ¿cómo funciona la actividad hidrotermal?
Poderosos respiraderos hidrotermales expulsan material del núcleo de Encélado al enorme océano subterráneo de la luna. Después de mezclarse con el agua, el material se libera al espacio en forma de vapor de agua y granos de hielo. Condensados en los granos de hielo se encuentran compuestos orgánicos que contienen nitrógeno y oxígeno.
En la Tierra los respiraderos hidrotermales del fondo del océano proporcionan la energía que alimenta las reacciones que producen aminoácidos, los componentes básicos de la vida. Los científicos creen que los respiraderos hidrotermales de Encélado pueden operar de la misma manera, suministrando energía que conduce a la producción de aminoácidos.
(Créditos: NASA)
En 2015, cuando Cassini nos dio una clara evidencia de que Encélado muestra signos de actividad hidrotermal parecida a la de los océanos en la Tierra, y también encontró partículas de rocas ricas en silicio. Los científicos llegaron a la conclusión de que es muy probable que se formaran estos pequeños granos cuando el agua caliente, que contiene minerales disueltos del interior rocoso de la luna viajó hacia arriba entrando en contacto con agua más fría.
Posteriormente, en 2017 se anunció que había cantidades abundantes de hidrógeno y de los géiseres se determinó que era el 98 %, el resto era una mezcla de otras moléculas, incluyendo dióxido de carbono, metano y amoníaco (a pesar de que con el tiempo también se han encontrado gases volátiles y monóxido de carbono). La detección de una gran cantidad de hidrógeno sugiere fuertemente un proceso hidrotermal continuo, en el que las aguas subterráneas de Encélado interactuaron con rocas y compuestos orgánicos.
Por tener un ejemplo visto en la Tierra, hablemos del volcán Hawaiano Lōʻihi. Se trata de un volcán submarino que está formando la próxima isla del archipiélago de Hawái. Los manantiales burbujeantes de Lōʻihi que se encuentra frente a la costa de la isla de Hawái podrían tener características bastante interesantes para la búsqueda de vida extraterrestre.
Lōʻihi es interesante para la NASA porque el magma fundido brota desde el medio de una placa tectónica. Aquellas zonas en las que entran en contacto las placas tectónicas podrían ser suficientemente calientes como para proporcionar una representación realista de la actividad hidrotermal de la luna de Saturno, así como los manantiales burbujeantes podrían tener características valiosas para la búsqueda de vida extraterrestre.
La capacidad de la luna para generar tanto calor interno sigue siendo un misterio, pero es un buen camino para la habitabilidad. Algunos científicos han planteado la hipótesis de que la actividad hidrotermal podría ser el lugar donde la vida en nuestro planeta se aseguró por primera vez. Es importante conocer todo lo antes mencionado pero falta una pequeña pieza indispensable para saber y es, ¿qué le sucede a toda esta materia expulsada?
El anillo E de Saturno es el anillo más amplio y exterior de Saturno, compuesto de polvo y hielo, empieza en la órbita de Mimas y acaba en algún lugar alrededor de la órbita de Rhea, aunque algunas observaciones sugieren que se extiende más allá de la órbita de Titán, con 300,000 km de ancho. Sin embargo, numerosos modelos matemáticos demuestran que tal anillo es inestable, por lo tanto, las partículas que lo componen tienen que reponerse constantemente.
Encélado orbita dentro de este anillo, en la zona donde es más estrecho y denso. Las partículas de hielo que se mueven rápidamente que escapan de los chorros de Encélado alimentan y reponen al anillo E, un halo — círculo luminoso que rodea a algunos astros — tenue que se encuentra más allá de los anillos principales más brillantes.
(Créditos: NASA)
No sólo esto se ha descubierto, también hay algo importante en relación con este anillo y es que mientras Cassini sobrevolaba el límite del anillo E, algunas de sus partículas chocaron con un instrumento diseñado para estudiar el polvo cósmico. Entre 2004 y 2008 se analizaron los datos y en 15 intervalos distintos, el instrumento recopiló y estudió unas 10.000 partículas de polvo. Se identificaron en aproximadamente 1% de las mismas, las señales de compuestos orgánicos complejos.
Estas grandes moléculas ricas en carbono, aferradas a granos de agua helada expulsados de Encélado, habían sido lanzadas al espacio y aguardaban la llegada de Cassini para recogerlas al impactar con ellas. Es más, es probable que estos grandes compuestos sean los fragmentos de moléculas aún más grandes que podrían pesar miles de unidades de masa atómica. Estas son las moléculas orgánicas más complejas halladas hasta ahora en la luna Encélado.
Todo lo que se ha descubierto de esta gran luna, ha dado a los científicos muchas razones para pensar que debería ser el próximo objetivo en nuestra búsqueda de mundos donde podría existir vida extraterrestre y no sólo eso, también nos proporciona pistas sobre su funcionamiento interno.
Encélado es pequeño pero eso no significa que sea insignificante y sin importancia. A pesar de que está muy lejos y no logramos verlo a simple vista y mucho menos a esos magníficos penachos, es muy asombrosa la cantidad de información que podemos saber de una luna y no solo eso, también le da indicios a la humanidad para entender cómo es que comenzó la vida en nuestro planeta.
Al estudiar el espacio y al conocerlo un poco más, podemos darle respuesta a muchos de los misterios que se encuentran en la Tierra. Desde cosas “insignificantes” hasta cosas muy complejas. Ahora cada vez que le des una pequeña mirada al cielo, podrás imaginarte lo maravilloso que pueden ser esos puntos que vemos en el cielo nocturno al proporcionarnos información tan valiosa.
Este artículo nos da una pequeña muestra de la cantidad de conocimiento que está esperando ser descubierta, pero por el momento, esperamos que hayan disfrutado de este artículo y puedan pensar un poco más acerca de lo que nos rodea. A continuación, les mostramos más imágenes de esta bella luna, y nos despedimos muy entusiasmados para volver pronto con más temas de interés.
(Créditos: NASA)
(Créditos: NASA)
(Créditos: NASA)
Escrito por: Rosario Flores
Foto de portada: Esta ilustración muestra la nave espacial Cassini de la NASA buceando a través de la columna de la luna Encélado de Saturno, en 2015. (Créditos: NASA)
Referencias
• NASA. What you need to know about Enceladus. YouTube, 2020.
• Lyle Tavernier. Flying Through the Plume on Saturn’s Moon Enceladus. NASA, JPL, 2015.
• 8 Real World Science Facts About Saturn’s Moon Enceladus. NASA, JPL.
• Laura Marcos. Curiosidades sobre Encélado, la luna más brillante del sistema solar. Muy Interestante, 2020.
• Tony Greicius. Enceladus, Old and New. NASA, 2015.
• Tony Grecius. Cassini Overview. NASA, 2017.
• La NASA publica imágenes insólitas de Encélado, la luna de Saturno que esconde un océano en su interior. La Sexta.
• Michael Greshko. Encélado, la luna helada que podría albergar vida. National Geographic, 2020.
• Encelado, la luna de Saturno, tiene un océano bajo su superficie polar. El Confidencial, 2020.
• Encélado. Wikipedia.
• Cassini descubrió moléculas orgánicas complejas en los penachos de Encélado. Planetary News.
• Felipe Campos. La sorpresa salada de Encélado. CosmoNoticias, 2011.
• Sarah Romero. Encélado puede albergar vida extraterrestre. Muy Interesante.
• Alec Forssmann. ¿Vida en Encélado? Primero hay que estudiar un volcán submarino hawaiano. National Geographic, 2018.
• Nuño Dominguez. La NASA encuentra nuevas pruebas de un océano habitable en Encélado. El País, 2020.
• El enigma de la piel de tigre de la luna Encélado. ABC Ciencia.
• Nadie Drake. Hallan moléculas orgánicas complejas en Encélado, la luna de Saturno. National Geographic, 2020.