La inclinación del eje de Ceres y el hielo en su superficie

Como ya sabes, la inclinación del eje de la Tierra es el responsable de que a lo largo del año experimentemos diferentes estaciones. El eje de Ceres también sufre cambios de inclinación, y puede ayudarnos a comprender mejor al planeta enano. Especialmente, para descubrir su pasado…

La importancia de la inclinación del eje

Una montaña enorme en Ceres.
Crédito: NASA, JPL-Caltech, UCLA, MPS/DLR/IDA

El eje de nuestro planeta está inclinado unos 23,5 grados respecto al plano orbital. Como quizá sepas, el plano orbital es ese plano imaginario en el que todos los planetas se mueven alrededor del Sol. De hecho, lo podemos definir como el eje orbital. Si observamos la inclinación del eje de rotación de la Tierra a lo largo del tiempo veremos que oscila. A lo largo de 41.000 años, su inclinación varía desde los 22,1 a los 24.5 grados.

En este aspecto, hay que recordar que la Luna juega un papel importante para estabilizar el eje del planeta. Por estudios recientes, sabemos que, sin su presencia, la oblicuidad (la palabra con la que nos referimos a esa inclinación del eje de rotación) podría varíar hasta en 25º. En estudios más antiguos, se llegó a elucubrar con que la variación podía ser mucho mayor. En definitiva, gracias a la Luna, y a la inclinación de la Tierra, experimentamos las estaciones…

La inclinación del eje de Ceres

Comparación entre el tamaño de la Luna y Ceres

Gracias a nuevos datos de la sonda Dawn, ha sido posible establecer una relación entre la inclinación de su eje y los lugares en los que podemos encontrar hielo en su superficie. Es un asunto bastante interesante, porque depende de la capacidad de la nave para medir el mundo en torno al que gira. No podemos ver los cambios de orientación de Ceres a lo largo del tiempo. Sin embargo, la sonda Dawn es capaz de medir la forma y gravedad del planeta enano para reconstruir su pasado.

Así, gracias a un estudio publicado recientemente, sabemos que en los últimos tres millones de años, la inclinación del eje de Ceres ha variado entre los 2 y los 20º. La última vez en la que se produjo una inclinación de 19º fue hace 14.000 años. En la actualidad, sabemos que es mucho menor, apenas 4º. O lo que es lo mismo, los efectos estacionales a lo largo de un año en Ceres (unos 4,6 años terrestres) son mínimos.

Conocer la inclinación de Ceres es muy útil para los investigadores. Les permite observar qué áreas permanecen más ocultas incluso en los momentos de mayor inclinación. Así, sabemos que hay algunos cráteres que permanecen en sombra incluso en los momentos de mayor inclinación. En ellos, se han observado depósitos brillantes que, con mucha probabilidad, podrían ser de hielo. La temperatura en superficie de Ceres oscila entre los -143ºC y los -73ºC, pero las regiones que rara vez ven la luz del Sol es más fácil que tengan depósitos de hielo. En las regiones iluminadas, ese agua congelada podría sublimarse en vapor.

Una región muy reducida

Con la inclinación actual de Ceres, hay regiones del polo que nunca reciben luz del Sol de manera directa. Se trata, aproximadamente, de un área de unos 2.000 kilómetros cuadrados de extensión. Sin embargo, aumentar la inclinación reduce la región de sombra de manera drástica. Con una oblicuidad mucho mayor, el tamaño se reduce drásticamente. Es posible que, en esas condiciones, el área sea de tan sólo 1 ó 10 kilómetros cuadrados.

Por eso, los investigadores llaman trampas de frío a los cráteres que tienen zonas que permanecen en sombra durante largos períodos. Los elementos volátiles que se depositan en esos lugares no llegan a tener la oportunidad de evaporarse porque nunca se exponen a la luz solar. Gracias a la sonda Dawn, sabemos que hay al menos 10 cráteres que contienen este material brillante. Es más, sabemos que uno de ellos contiene hielo.

Esta animación muestra cómo cambia la iluminación del hemisferio norte de Ceres según la inclinación del eje. Se resaltan las regiones en sombra con 2, 12 y 20 grados de oblicuidad.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA.

Tanto el hemisferio norte como el sur de Ceres tienen dos regiones que están en sombra de manera permanente incluso cuando la inclinación es de 20º. Hasta el momento hemos encontrado depósitos de material brillante en tres de las cuatro.  Podrían ser lugares de un gran valor para conocer mejor en profundidad la naturaleza y la historia geológica de Ceres. También nos invita a recordar situaciones similares…

Casos parecidos pero con orígenes diferentes

Mercurio visto por la sonda Messenger en 2008
Crédito: NASA

Tanto la Luna como Mercurio tienen algo en común. Sus ejes tienen una oblicuidad muy reducida. En el caso de nuestro satélite, por la influencia de la Tierra, en el de Mercurio, como te puedes imaginar, por la proximidad a nuestra estrella. En ambos objetos hemos encontrado evidencias de agua congelada en los cráteres polares que tienen sombras permanentes. Parece muy probable que el hielo, en ambos casos, proceda de impactos con cometas y asteroides. En Ceres, sin embargo, es posible que ese hielo (o al menos parte de él), proceda del propio planeta enano.

El observatorio espacial Herschel (de la Agencia Espacial Europea) encontró una tenue atmósfera en Ceres hace algunos años. Podría ser una fuente de moléculas de agua que podrían acumularse en esos cráteres de sombras permanentes. Además, hay que destacar que la inclinación del eje de Ceres varía de manera cíclica a lo largo de unos 24.500 años. Es una cifra que los investigadores consideran breve teniendo en cuenta el tamaño de esa variación. Por eso, el hielo en la superficie del planeta enano nos permite comprender mejor su pasado geológico. También nos permitirá entender si ese vapor de agua procede de su interior o, por el contrario de alguna fuente externa como impactos de asteroides…

El estudio es Ermakov et al., “Ceres’s obliquity history and its implications for the permanently shadowed regions,”. Fue publicado en la revista Geophysical Research Letters el pasado 22 de marzo de 2017. Puede ser consultado en este enlace.

Referencias: Centauri Dreams

Alex Riveiro

Amante de la astronomía. Hablo de todo lo relacionado con el universo y sus conceptos de una manera amena y sencilla. Desde los púlsares hasta la historia de la astronomía en Al-Andalus.

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1 respuesta

  1. Arnoldo De la Hoz dice:

    Leído.

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