Encélado: la clave está en el amoníaco

Un nuevo estudio dirigido por Dave Stegman de la Universidad de Melbourne (Australia) da una explicación del origen de las líneas observadas en la superficie de Encelado [en la imagen] así como del océano que se asume está bajo la superficie Este trabajo, que se publicará en el número de agosto de Icarus, afirma que las características geológicas observadas en esta luna de Saturno son el resultado de una composición química particular y no de poseer un núcleo caliente.

La sonda Cassini ha puesto en evidencia que Encélado es un lugar dinámico al registrar características geológicas como géiseres saliendo de las líneas de la superficie, que se piensa que son fracturas en la superficie de la luna causadas por actividad tectónica en el polo sur, o diapirismo, proceso en el que una capa más profunda y menos densa se abre paso hacia la superficie ocupada por una capa más densa.

Encélado es uno de los objetos más brillantes del Sistema Solar porque el hielo que la cubre refleja el 99% de la luz incidente. Este porcentaje, llamado albedo, es el mayor registrado; como comparación, el de la nieve recién caída es 86%, el de nuestra Luna 7%. Debido a este reflejo y a que, a efectos prácticos, no existe atmósfera, la temperatura en la superficie es de alrededor de -201ºC. Decimos a efectos prácticos porque, si bien Cassini ha detectado una atmósfera mayoritariamente de agua (65%) se piensa que escapa continuamente de la luna para alimentar el anillo E de Saturno, siendo repuesta por la actividad geológica.

El equipo de Stegman ha realizado simulaciones para comprender cómo es posible que un mundo ultracongelado pueda presentar este despliegue de actividad geológica, y han tomado como eje director la presencia de amoníaco en Encélado, que ha sido observada indirectamente. Un efecto clave del amoníaco es que reduce la temperatura de fusión de la capa de hielo en 100ºC.

El modelo viene a decir que Encélado tenía inicialmente una sola capa de hielo, mezcla de agua y amoníaco, que cubría el núcleo rocoso. A lo largo del tiempo, la interacción gravitatoria de Encélado con algunas de las otras 52 lunas de Saturno detectadas a día de hoy, produjo pequeñas cantidades de calor sobre el núcleo de silicato que hizo que la capa original se separase en otras dos, químicamente diferentes. Una líquida, rica en amoníaco (dihidrato de amoníaco, para ser precisos), sobre el núcleo y otra sólida, de hielo de agua solamente, encima. Sin embargo la capa de agua se forma cerca del núcleo y es menos densa, aparte de estar más caliente, que la rica en amoníaco, por lo que tiende a ir hacia la superficie. Es este movimiento el que genera un sistema convectivo en la Luna que daría origen a los fenómenos geológicos observados.

El modelo puede explicar tanto el origen de la simetría en las deformaciones de la superficie [ver imagen] como dos características que se tienen indicios de que existen: una gran anomalía en la densidad del interior y un océano bajo la superficie de la región del polo sur.

Referencia:

Stegman, D., Freeman, J., & May, D. (2009). Origin of ice diapirism, true polar wander, subsurface ocean, and tiger stripes of Enceladus driven by compositional convection Icarus, 202 (2), 669-680 DOI: 10.1016/j.icarus.2009.03.017