El océano de Encélado podría ser apto para la vida

Un nuevo estudio plantea que el océano de Encélado podría ser lo suficientemente viejo como para reunir condiciones para el desarrollo de la vida. Si este satélite ya era intrigante, ahora le sumamos un poquito más de interés…

El océano de Encélado

Encélado, visto por la sonda Cassini.
Crédito: Cassini Imaging Team, SSI, JPL, ESA, NASA

Como probablemente recuerdes, la sonda Cassini se estrelló, tras 13 años de misión, contra Saturno. La elección del objetivo no fue una casualidad. El motivo de escoger la atmósfera del gigante gaseoso como lugar de desintegración de la sonda está muy justificado. No era otro que evitar que Cassini pudiese contaminar alguno de los satélites del planeta, pero muy especialmente, por encima de todo, Encélado.

Encélado es un satélite único. Tiene géiseres y un océano interno. Por ello, está considerado uno de los lugares más prometedores del Sistema Solar para albergar vida. Así que no se han querido tomar riesgos de que, de alguna manera, pudiese ser contaminado por las posibles formas de vida terrestres que pudiesen haber sobrevivido a bordo de la sonda. Un nuevo estudio, publicado en la revista Nature Astronomy sugiere que es el océano de Encélado es muy viejo.

Tanto que, quizá, podría haber creado las condiciones para permitir el desarrollo de la vida. Los géiseres son plumas de agua y hielo salados, con pequeñas cantidades de dióxido de carbono, amoniaco, metano y otros hidrocarburos, que son expulsados a través de las grietas en la región polar sur. Gracias a ellos se ha descubierto no solo que debajo de la corteza helada del satélite hay un océano. También que está activo y tiene procesos hidrotermales.

La fuente de energía

Encélado, dentro del anillo E de Saturno.
Crédito: NASA/JPL/Space Science Institute

Pero esa reacciones químicas, esa actividad hidrotermal, debida a la interacción del agua y la roca, necesita un mecanismo. Cuál es la fuente de ese calor, que alimenta esta actividad, es una de las preguntas que, por ahora, no ha obtenido respuesta. Tras más observaciones de la ubicación de las plumas, el misterio de esa fuente de energía solo ha aumentado. Los géiseres están asociados con una característica de Encélado conocida como las rayas de tigre.

Son cuatro depresiones paralelas, de unos 100 kilómetros de longitud y unos 500 metros de profundidad. La temperatura de esta región es más alta que la del resto de la corteza congelada. Así que se supuso que debían ser fracturas en el hielo. Apenas hay cráteres de impacto de asteroides. Es una señal de que la región debe ser muy joven (de un millón de años). Algo que también debía ser tomado en cuenta a la hora de explicarlo. El océano de Encélado es global, así que, ¿por qué hay actividad solo en el sur?

Una de las explicaciones, utilizadas durante años, es que se debe a un fenómeno llamado calentamiento de marea. Es el resultado de las interacciones entre objetos de tamaño planetario. Por ejemplo, la interacción de marea con nuestra propia Luna es la responsable del flujo del agua en la Tierra. Encélado está en resonancia orbital con Dione, un satélite de un tamaño muy similar. Eso afecta a la forma de la órbita del satélite alrededor de Saturno…

El océano de Encélado, el núcleo y los géiseres

Imagen de una columna de vapor de un géiser en el polo sur de Encélado.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Sin embargo, no es suficiente para explicar la cantidad de energía necesaria para mantener los géiseres activos. Algo calculado en unos 5GW, suficiente para iluminar las ciudades de Barcelona, Valencia y Palma de Mallorca (unos 2,7 millones de habitantes, en total). Así que debía haber alguna otra explicación. Los investigadores creen que podría estar en la estructura interna del propio satélite. Tiene una densidad muy baja, lo que sugiere que su núcleo es pequeño y rocoso.

No es una observación nueva, ni mucho menos. Es algo que conocemos desde la misión de la sonda Voyager 2. Fue la primera en tomar imágenes de Encélado, y determinó su radio, permitiendo que también se pudiese calcular su volumen. La atracción gravitatoria que ejercía sobre la sonda Cassini también permitió calcular su masa, posibilitando obtener la densidad de Encélado. Las mediciones gravitatorias de Cassini mostraron que su núcleo tenía una densidad baja. Una señal de que podría ser poroso, con esos huecos llenos de hielo.

En este nuevo estudio, sin embargo, se ha hecho el cálculo con esos poros llenos de agua, en lugar de hielo. De esta manera, según los investigadores, las fuerzas de marea asociadas con el agua serían más que suficientes para explicar cómo se genera el calor de Encélado. El modelo es muy detallado. No solo tiene en cuenta la porosidad del núcleo, también su permeabilidad (es decir, con qué facilidad se mueven los fluidos a través de él.

El modelo del calor de Encélado

Concepto artístico de Cassini atravesando la pluma de un géiser en Encélado.
Crédito: NASA/JPL-Caltech

También determina la fortaleza que tendrá. Es decir, ¿podría romperse a medida que los fluidos pasan por su interior? A todo esto, los investigadores le suman un detalle similar a los fluidos usados en el estudio. Tienen en cuenta factores como la viscosidad, la temperatura y su composición. Eso sin olvidarnos de las propiedades convectivas que podría tener. O dicho de otro modo, cómo de bien puede transportar el calor.

Con todos estos parámetros en la mano. Era cuestión de unirlos y asignarles valores, o bien conocidos, o bien conservadores en función de diferentes observaciones. Aunque el resultado sólo se puede obtener a través de ecuaciones bastante complejas, lo cierto es que el modelo, desarrollado por ordenador, proporciona a los investigadores un modelo muy elegante que explica cuál es el flujo del calor en el interior de Encélado.

Para ello, se crea una imagen 3D que muestra dónde, y cómo, se transfiere el calor desde los poros del núcleo al océano de Encélado. Así, han podido observar que la disipación del calor del núcleo no es homogénea. En su lugar, parece una serie de pequeñas corrientes con temperaturas de hasta 85ºC. La mayor parte de esos puntos más calientes están localizados en el polo sur. Al estar tan concentradas, habría un aumento de la actividad hidrotermal, lo que explicaría la presencia del hidrógeno en las plumas de los géiseres.

Un océano muy antiguo

Concepto artístico de la sonda Cassini en la órbita de Saturno.
Crédito: NASA

Lo más interesante de todo esto es la conclusión final del modelo. La cantidad de calor, producido por las mareas internas, es más que suficiente para mantener el océano de Encélado durante miles de millones de años. Durante algún tiempo se pensó que, si esa fuente de calor era la desintegración radioactiva, el océano bajo la superficie del satélite se congelaría de nuevo en solo unos millones de años. Incluso con diferentes modelos, siempre se obtenía que el océano sólo sería temporal.

Todo esto nos lleva a una pregunta inevitable. ¿Quiere decir que hay vida en Encélado? Un océano global, templado, con un tiempo de vida de varios miles de millones de años, sería un lugar perfecto para permitir la aparición de la vida. En el caso de la Tierra, solo hicieron falta 640 millones de años para el paso de la vida microbiana a los mamíferos. Sin embargo, es posible que la vida de Encélado, de haberla, sea muy joven. Un estudio reciente ha propuesto que el satélite podría haberse formado hace solo 100 millones de años.

¿Es tiempo suficiente para que la vida aparezca? Quizá sí. En la Tierra, apareció unos pocos cientos de millones de años tras su formación, bajo unas circunstancias mucho más severas. Eso sí, hicieron falta 3.500 millones de años hasta la llegada de la expansión de la vida. Así que quizá el océano de Encélado no sea una esperanza actual, si no de futuro. Si puede aguantar miles de millones de años, podría experimentar una secuencia evolutiva similar a la que tuvo lugar en nuestro planeta…

El estudio es G. Choblet, G. Tobie, C. Sotin et al; «Powering prolonged hydrothermal activity inside Enceladus». Publicado en la revista Nature Astronomy el 6 de noviembre de 2017. Ha sido publicado en este enlace.

Referencias: The Conversation