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Martes, 24 junio 2014
Astronomía

¿Océanos subterráneos unos bajo otros en Ganímedes?

Ya hace tiempo que se sospecha que Ganímedes, satélite de Júpiter y la luna más grande del sistema solar, tiene en su subsuelo un inmenso mar de agua líquida, como Europa, otra luna de Júpiter. Hasta ahora, se creía que el mar de Ganímedes estaría encapsulado entre tan solo dos capas de hielo, una arriba y otra en el fondo.

 

Sin embargo, investigaciones recientes apuntan a que puede haber no uno, sino varios océanos en Ganímedes. Y, lo más asombroso, estos mares distintos lo serían no necesariamente por estar situados en latitudes y longitudes distintas, sino por estar a profundidades diferentes. En otras palabras, Ganímedes podría tener mantos de hielo y mares apilados en varias capas alternadas, como un sándwich de múltiples rebanadas de pan en vez de solo dos.

 

El equipo de Steve Vance y Christophe Sotin, del JPL (Jet Propulsion Laboratory, o Laboratorio de Propulsión a Chorro) de la NASA en Pasadena, California, Estados Unidos, ha presentado recientemente nuevas evidencias a favor de esa llamativa teoría, la cual se propuso el año pasado. Los nuevos resultados apoyan además la idea de que es factible que formas de vida primitiva pudieran haber surgido en ese satélite.

 

Los científicos de la NASA sospecharon por primera vez la existencia de un océano en Ganímedes en la década de 1970. En la década de 1990, la misión Galileo de la NASA, que permitió sobrevolar Ganímedes, obtuvo indicios delatadores de la presencia de un océano, e incluso fue posible estimar su contenido en sales.

 

Los modelos anteriores del océano u océanos de Ganímedes se basaban en la creencia de que la sal no alteraría demasiado las propiedades del líquido con la presión.

 

Vance y su equipo han demostrado, a través de experimentos de laboratorio, en qué medida la cantidad de sal aumenta realmente la densidad de los líquidos en las condiciones extremas del interior de Ganímedes y otras lunas similares.

 

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La distribución de los mares apilados en Ganímedes, más salados cuanto más profundos, y las capas de hielo entre ellos. (Imagen: NASA/JPL-Caltech)

 

Los modelos se vuelven más complicados cuando se tienen en cuenta las diferentes formas de hielo que pueden estar presentes en Ganímedes. El tipo de hielo que mejor conocemos es el “Hielo I”. Éste es el hielo común que, en forma de cubitos, flota en las bebidas que tomamos. Se trata de la forma menos densa de hielo, y es más liviana que el agua líquida. Pero a altas presiones, como las que reinan a cierta profundidad en mantos de hielo del subsuelo profundo de Ganímedes, las estructuras cristalinas del hielo se vuelven más compactas. El hielo puede llegar a ser tan denso que, a igual volumen, adquiere un peso mayor que el del agua, lo que lo haría hundirse hasta el fondo del mar en el que esté. Se piensa que el hielo más pesado y denso que persiste en Ganímedes es el llamado “Hielo VI”.

 

Explorando estos procesos mediante modelos por ordenador, el equipo de investigación dio con el modelo que, según todos los indicios, es el que con más probabilidades reproduce la verdadera distribución de agua y hielo marinos subterráneos en Ganímedes. Este modelo consiste en océanos en distintos niveles, intercalados con hasta tres capas de hielo, además del fondo marino rocoso.

 

El hielo más liviano está en la cima, y el líquido salado es lo bastante pesado como para hundirse hasta el fondo. Es más, los resultados demuestran un posible y extraño fenómeno que hace que en los océanos “caiga nieve hacia arriba”. A medida que el agua marina se agita y penachos de agua fría serpentean, masas de hielo en la capa oceánica más externa, concretamente de Hielo III, se pueden formar en el agua de mar. Cuando el hielo se forma, las sales se precipitan. Las sales más pesadas se hunden, y el hielo más ligero, o “nieve”, flota hacia arriba. Esta “nieve” se funde de nuevo antes de llegar a la parte superior del océano, dejando posiblemente aguanieve en medio del "sándwich" de capas de Ganímedes.

 

Los sitios en donde el agua y la roca interactúan son importantes para el desarrollo de la vida; por ejemplo, la vida en la Tierra pudo comenzar en las burbujeantes fumarolas hidrotermales del fondo del mar. Antes del nuevo estudio, se pensaba que el fondo rocoso de Ganímedes estaba recubierto con hielo, no con líquido, representando un problema para el surgimiento de la vida. Si el modelo por capas es el verdadero, entonces la primera capa (empezando por abajo), justo encima del fondo rocoso, podría ser de agua salada.

 

Los resultados obtenidos con el nuevo modelo pueden ser aplicados también a exoplanetas (planetas de fuera de nuestro sistema solar). Algunas superTierras (planetas rocosos más masivos que la Tierra), han sido propuestas como “mundos de agua", cubiertos de océanos. ¿Podría haber vida en las superTierras de este tipo? Vance y su equipo piensan que experimentos de laboratorio y un modelado más detallado de los océanos exóticos podrían ayudar a encontrar respuestas.

 

Ganímedes es una de las cinco lunas de nuestro Sistema Solar en las que se piensa que hay vastos océanos debajo de sus cortezas heladas. Las otras lunas son Europa y Calisto (ambas de Júpiter), y Titán y Encélado (ambas de Saturno).

 

La Agencia Espacial Europea está desarrollando una misión espacial llamada JUICE (por las siglas en inglés de JUpiter ICy moons Explorer), para visitar Europa, Calisto y Ganímedes en la década de 2030.

 

Información adicional

 

 

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