Texto original: Cassini Solstice Mission, Spacecraft Data Suggest Saturn Moon's Ocean May Harbor Hydrothermal Activity, Mar. 11, 2015 - Trad. cast. de Andrés Salvador
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| Esta vista en corte de la luna de Saturno Encelado es la representación de un artista que representa la posible actividad hidrotermal que puede estar teniendo lugar sobre y bajo el suelo marino del océano bajo la superficie de la luna, con base en los resultados recientemente publicados de la misión Cassini de la NASA - Credito: NASA. |
Datos de nave espacial sugieren que océano de luna de Saturno puede albergar actividad hidrotermal
Lo que debe saber:
• Cassini descubre la primera evidencia química de agua caliente activa más allá del planeta Tierra
• Los hallazgos en dos papers separados apoyan la noción
• Los resultados tienen importantes implicaciones para la habitabilidad de mundos helados
La nave espacial Cassini de la NASA ha provisto a los científicos la primera evidencia clara de que la luna de Saturno Encelado exhibe signos de actividad hidrotermal actual que puede parecerse a la observada en los océanos profundos de la Tierra. Las implicaciones de tal actividad en un mundo distinto de nuestro planeta abre posibilidades científicas sin precedentes.
"Estos resultados se suman a la posibilidad de que Encelado, que contiene un océano bajo la superficie y muestra una remarcable actividad geológica, pueda contener entornos adecuados para organismos vivos", dijo John Grunsfeld, astronauta y administrador asociado del NASA's Science Mission Directorate [=Directorio de Misiones Científicas de la NASA] en Washington. "Las locaciones en nuestro sistema solar, donde los ambientes extremos tienen lugar [=occur] en que la vida pudiera existir puede traernos más cerca a responder la pregunta: ¿Estamos solos en el universo."
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Esta ilustración muestra los potenciales orígenes del metano que
se encuentran en la nube de gas y partículas de hielo que rocía de
Encelado, basado en investigaciones de los científicos que trabajan
con la Cassini Ion and Neutral Mass Spectrometer - Credito: NASA.
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La actividad hidrotermal ocurre cuando el agua de mar se infiltra y reacciona con una corteza rocosa y emerge como una solución calentada, cargada de minerales, un acontecimiento natural en los océanos de la Tierra. De acuerdo con dos papers científicos, los resultados son los primeros indicios claros de que una luna helada pueda tener procesos activos similares en curso.
El primer paper, publicado esta semana en la revista Nature, se refiere a granos microscópicos de la roca detectadas por Cassini en el sistema de Saturno. Un extensivo, análisis de cuatro años de datos de la nave espacial, simulaciones computadas y experimentos de laboratorio llevó a los investigadores a la conclusión que la forma más probable que los diminutos granos viajen hacia arriba desde el interior rocoso de la luna es cuando el agua caliente que contiene minerales disueltos, entra en contacto con agua más fría. Las temperaturas requeridas para las interacciones que producen los diminutos granos de roca podrian ser de al menos 194 grados Fahrenheit (90 grados Celsius).
"Es muy exicitante que podemos utilizar estos pequeños granos de roca, arrojados al espacio por géiseres, para contarnos acerca de las condiciones sobre - y debajo - el piso oceánico de una luna helada", dijo el autor principal del paper Sean Hsu, investigador postdoctoral en la University of Colorado en Boulder.
El analizador de polvo cósmico de Cassini [=Cassini's cosmic dust analyzer] (CDA) instrumento que repetidamente detectó minúsculas partículas de roca ricas en silicio, incluso antes de que Cassini entre en la órbita de Saturno en 2004. Por proceso de eliminación, el equipo CDA concluyó que estas partículas deben ser granos de sílice, que se encuentra en la arena y el cuarzo mineral de la Tierra. El tamaño consistente de los granos observados por la Cassini, el mayor de los cuales era de 6 a 9 nanómetros, fue la pista que le dijo a los investigadores que un proceso específico similar fue el responsable.
En la Tierra, la manera más común para formar granos de sílice de este tamaño es la actividad hidrotermal bajo un rango específico de condiciones; es decir, cuando el agua ligeramente alcalina y salada que está súper saturada con sílice sufre un gran descenso en la temperatura.
"Metódicamente búscamos por explicaciones alternativas para los granos de nanosílice, pero cada nuevo resultado señala a un único, más probable origen", dijo el co-autor Frank Postberg, un científico del equipo Cassini CDA en la Heidelberg University en Alemania.
Hsu y Postberg trabajaron estrechamente con sus colegas de la University of Tokyo, quien realizó los detallados experimentos de laboratorio que validaron la hipótesis de actividad hidrotermal. El equipo japonés, dirigido por Yasuhito Sekine, verificó las condiciones bajo las cuales los granos de sílice se forman en el mismo tamaño detectó Cassini. Los investigadores piensan que estas condiciones pueden existir en el fondo marino de Encelado, donde el agua caliente de el interior se encuentra con el agua relativamente fría en el fondo del océano.
El tamaño extremadamente pequeño de las partículas de sílice también sugiere que viajan hacia arriba de forma relativamente rápida desde su origen hidrotérmico a las fuentes cercanas a la superficie de géiseres de la luna. Del fondo marino al espacio exterior, una distancia de unas 30 millas (50 kilómetros), los granos pasan unos meses a unos pocos años en tránsito, de lo contrario crecerían mucho más grande.
Los autores señalan que las mediciones de la gravedad de la Cassini sugieren que el núcleo rocoso de Encelado es muy poroso, lo que permitirá al agua del océano el percolarse dentro del interior. Esto proporcionaría una enorme área de superficie donde la roca y el agua pudieran interactuar.
El segundo paper, publicado recientemente en Geophysical Research Letters, sugiere a la actividad hidrotermal como uno de dos posibles fuentes de metano en el penacho de gas y partículas de hielo que erupcionan desde la región polar sur de Encelado. El hallazgo es el resultado de un extensivo modelado por científicos Franceses y Americanos para tratar por qué el metano, como previamente fué mostrado por Cassini, es curiosamente abundante en el penacho.
El equipo encontró que, a las altas presiones previstas en el océano de la Luna, materiales helados llamados clatratos podrían formar moléculas de metano que aprisionen dentro de una estructura de cristal de agua helada. Sus modelos indican que este proceso es tan eficiente en agotar el océano de metano que los investigadores todavía necesitan una explicación por su abundancia en el penacho.
En un escenario, procesos hidrotermales super-saturan el océano con metano. Esto podría ocurrir si el metano es producido más rápido de lo que se convierte en clatratos. Una segunda posibilidad es que los clatratos de metano del océano sean arrastrados a lo largo en los penachos en erupción y liberen su metano a medida que suben, como burbujas formadas en una botella de champán hecha estallar [=popped].
Los autores coinciden que ambos escenarios es probable que ocurran en cierto grado, pero ellos notan que la presencia de granos de nanosílice, como se documenta por el otro paper, favorece el escenario hidrotermal.
"No esperábamos que nuestro estudio de clatratos en el océano Encelado nos llevaría a la idea de que el metano está siendo activamente producido por procesos hidrotermales", dijo el autor principal Alexis Bouquet, un estudiante graduado en la University of Texas en San Antonio. Ramo trabajó con el co-autor Hunter Waite, quien dirige el equipo de la Cassini Ion and Neutral Mass Spectrometer (INMS) en el Southwest Research Institute en San Antonio.
Cassini reveló por primera vez los activos procesos geológicos en Encelado en 2005 con la evidencia de un rocío [=spray] glacial que sale de la región polar sur de la luna y alli temperaturas mas alta a lo esperado en la superficie helada. Con su potente conjunto de instrumentos científicos complementarios, la misión pronto reveló un elevadisimo [=towering] penacho de agua helada y vapor, sales y materiales orgánicos que sale de fracturas relativamente cálidas en la superficie arrugada. Resultados científicos de la Gravedad publicados en 2014 sugieren fuertemente la presencia de un océano profundo a 6 millas (10 kilometros) debajo de una capa de hielo de aproximadamente 19 a 25 millas (30 a 40 kilómetros) de espesor.
La misión Cassini-Huygens es un proyecto cooperativo de la NASA, la ESA (European Space Agency) y la Agencia Espacial Italiana. El Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Pasadena, California, dirige la misión para la agencias del Science Mission Directorate en Washington. El instrumento Cassini CDA fue proporcionada por el German Aerospace Center. El equipo de instrumentos, dirigido por Ralf Srama, esta basado en la University of Stuttgart en Alemania. JPL es una división del California Institute of Technology en Pasadena.
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Nota Traducción castellana de Andrés Salvador (sujeta a revisión). Las notas entre corchetes y subrayados son del traductor.
Fuente Cassini Solstice Mission, Spacecraft Data Suggest Saturn Moon's Ocean May Harbor Hydrothermal Activity, Mar. 11, 2015 - Trad. cast. de Andrés Salvador
