Encelado glacial: improbable que albergue vida

Un nuevo modelo de la helada luna de Saturno, Encelado, puede acabar con las esperanzas de encontrar vida allí. Desarrollado por investigadores de la Universidad de Illinois, el modelo explica las observaciones más destacadas de Encelado sin requerir la presencia de agua líquida.

Orbitando Saturno desde el 30 de junio de 2004, la sonda Cassini ha revelado una región del polo sur de Encelado con un elaborado conjunto de fracturas y colinas, intensa radiación de calor y columnas similares a géiseres que consisten en cristales de hielo y gases como metano, nitrógeno y dióxido de carbono. Las columnas salen de chimeneas situadas en grandes fallas llamadas” rayas de tigre”, que surcan todo el polo sur.

Las columnas monitorizadas por Cassini tenían una razón de descarga similar al geiser Old Faithful del Parque Nacional de Yellowstone. Apodado “Cold Faithful”, el primer modelo que se propuso para explicar las columnas sugería que éstas aprovechan bolsas de agua líquida superficial en una capa de agua helada.

El año pasado, la profesora de geología y científico planetario de la UI, Susan Kieffer, y sus colegas propusieron un modelo alternativo, que llamaron “Frigid Faithful”. En este modelo, las columnas se originan en la disociación de ciertos componentes rígidos del hielo, llamados clatratos, que pueden cubrir Encelado a una profundidad de decenas de kilómetros. Los investigadores publicaron su modelo el 15 de diciembre de 2006 en un ejemplar de la revista Science.

“Frigid Faithful ofrece una sencilla explicación de la composición medida, incluyendo los gases que no se tuvieron en cuenta en Cold Faithful”, dice Kieffer, quien ostenta la cátedra Charles R. Walgreen Jr. en Illinois, y también es profesor del Centro de Estudios Avanzados de la Universidad, uno de los más altos reconocimientos del campus. “Tal vez más importante, las columnas de Frigid Faithful podrían permanecer activas muy por debajo del punto de congelación del agua, bajo las glaciales condiciones que se supone que podría haber en la diminuta y helada luna”, dijo Kieffer.

Ahora, Kieffer, el profesor de ingeniería y ciencias mecánicas Gustavo Gioia, el investigador geólogo asociado Pinaki Chakraborty y el profesor de geología y jefe del departamento Stephen Marshak han extendido el modelo para tener en cuenta tanto las características tectónicas como el transporte de calor en el hemisferio sur. Describen el modelo en un artículo aceptado para su publicación en Proceedings of the National Academy of Sciences y que fue colocado en el sitio web de la revista.

Examinando la deformación de la capa rica en clatratos que contiene una fuente de calor ligeramente cálida enterrada bajo el polo sur, los investigadores demuestran que es posible un gélido y rígido Encelado sin desplazamiento interior (como las placas tectónicas de la Tierra) para desarrollar fracturas y colinas, y transmitir el calor a la razón observada.
“Conforme la fuente de calor calentó las profundidades, se expandió y estiró la capa de clatratos superior, dando como resultado tensiones en la capa del polo sur”, dijo Gioia, autor principal del artículo. “Como resultado, la capa se fracturó, formando las cuatro grietas de 130 kilómetros de largo conocidas como rayas de tigre”.

Los investigadores estiman que la fuente de calor podría estar sólo 40 grados más caliente que la capa que la rodea. “En este modelo, las rayas de tigre son análogas a las grietas que se forman en el vidrio de los vasijas de porcelana cuando se llenan con té caliente”, dijo Gioia.

Los investigadores también muestran que, hacia el norte del casco polar sur (en el que las resistencias fueron por tensión), la resistencia cambió primero de tensión a compresión – formando el anillo de colinas que rodean las rayas de tigre – y de nuevo por tensión – formando el conjunto de fracturas de “estrellas de mar” que irradian hacia el norte desde el anillo de colinas. De este modo, el modelo explica la formación de todo el conjunto de fracturas y colinas observadas por Cassini en el hemisferio sur de Encelado. Los investigadores de Illinois estiman que las rayas de tigre cruzan la capa de Encelado a una profundidad de 35 kilómetros. Tras la formación de las rayas de tigre, los clatratos que surgieron en las superficies fracturadas se descomprimieron. Una vez descomprimidos, los clatratos expuestos absorbieron calor de la fuente y se disociaron de forma explosiva, exponiendo más claratos a la descompresión, en un proceso que continúa hoy.

Los productos gaseosos de la disociación de los clatratos se precipitaron en las rayas de tigre, transportando calor a la superficie donde pueden filtrarse ocasionalmente en forma de columnas. El transporte de calor por gases de movimiento rápido es conocido como “advección de calor”. La capa fracturada de Frigid Faithful actúa como una gigantesca “máquina de advección”, que transporta eficientemente el calor desde la fuente a la superficie.

En contraste a la “conducción de calor”, donde el transporte (en una barra de acero, por ejemplo) puede tener lugar sólo desde puntos de temperatura más alta a los de temperatura más baja, la advección de calor tiene lugar a una temperatura casi uniforme.

Las implicaciones son que la capa Frigid Faithful permanece cerca de las temperaturas de superficie a una profundidad de unos 35 kilómetros, dijo Gioia. De acuerdo con las medidas de Cassini, la temperatura de la superficie podría ser de unos 150 grados por debajo del punto de congelación del agua.

“Es, sin duda, un gélido Encelado”, dijo Gioia. “Parece que los altos flujos de calor, la actividad de géiser y las complejas características tectónicas pueden tener lugar incluso si las lunas no tienen un interior líquido o en movimiento”.

Aunque el Encelado que ven los investigadores de Illinois es improbable que posea agua líquida y, por tanto, que albergue vida, es compatible con las pruebas disponibles y es el único modelo que se ha demostrado capaz de explicar el origen de los conjuntos de fracturas y colinas documentados por Cassini”.

La Fundación Nacional de Ciencia patrocinó este trabajo.

Fuente: cienciakanija.com