Un baile orbital podría ayudar a la conservación de los océanos en mundos helados
4/12/2017 de NASA / Icarus
Imagen en color compuesta y con color realzado de Plutón (abajo derecha) tomada por la nave New Horizons de NASA el 14 de julio de 2015. Plutón y Caronte se muestran con sus tamaños relativos correctos, pero su separación real no se muestra a escala. Crédito: NASA/JHUAPL/SwRI.
El calor generado por la atracción gravitatoria de lunas formadas a partir de colisiones masivas podría alargar la vida de océanos de agua líquida bajo la superficie de grandes mundos helados de nuestro Sistema Solar exterior, según una nueva investigación de NASA. Esto incrementa en gran medida el número de lugares donde podría encontrarse vida extraterrestre, dado que el agua líquida es necesaria para mantener las formas de vida conocidas y los astrónomos estiman que hay docenas de estos mundos en nuestro Sistema Solar.
Esto mundos gélidos se encuentran más allá de la órbita de Neptuno e incluyen Plutón y sus lunas. Son conocidos como objetos transneptunianos y son demasiado fríos para albergar agua líquida en sus superficies, donde las temperaturas están por debajo de los -200ºC. Sin embargo, existen indicios de que algunos pueden tener capas de agua líquida bajo sus cortezas heladas. Además de densidades que son parecidas a las de otros cuerpos celestes que se sospecha que tienen océanos subterráneos, un análisis de la luz reflejada en algunos objetos transneptunianos revela señales de hielo de agua cristalino e hidratos de amoníaco. A las temperaturas extremadamente bajas de estos objetos, el hielo de agua toma una forma desordenada, amorfa, en lugar de cristales ordenados típicos de áreas más templadas, como ocurre con los copos de nieve en la Tierra. Además la radiación espacial convierte el hielo de agua cristalino en la variedad amorfa y rompe los hidratos de amoniaco, así que no se espera que vivan durante mucho tiempo en las superficies de los objetos transneptunianos. Esto sugiere que ambos compuestos pueden proceder de un interior de agua líquida que afloró a la superficie, un proceso conocido como criovulcanismo.
La mayor parte del calor de larga duración del interior de los objetos transneptunianos procede de la desintegración de elementos radiactivos que se incorporaron a estos objetos cuando se formaron. Este calor puede ser suficiente para derretir una capa de la corteza helada, generando un océano subterráneo y quizás manteniéndolo durante miles de millones de años. Pero a medida que los elementos radiactivos se van desintegrando en otros más estables, dejan de emitir calor y los interiores de esos objetos se enfrían gradualmente, y cualquier océano subterráneo acaba por congelarse. Sin embargo, la nueva investigación ha hallado que la interacción gravitatoria con una luna puede generar calor adicional suficiente dentro de estos objetos como para alargar de forma significativa la vida de un océano subterráneo.
La órbita de una luna evolucionará en una «danza» gravitatoria con su objeto progenitor para alcanzar el estado más estable posible: circular, alineada con el ecuador de su progenitor y con la luna girando a un ritmo en el que muestre siempre la misma cara hacia el progenitor. Las grandes colisiones entre objetos celestes pueden generar lunas cuando el material queda distribuido en órbita alrededor del cuerpo mayor y se junta para formar una o más lunas bajo su propia gravedad. Dado que las colisiones se producen en una gran variedad de direcciones y velocidades, es poco probable que creen lunas con órbitas perfectamente estables inicialmente. Mientras una luna generada por colisión se ajusta a una órbita más estable, la mutua tracción gravitatoria provoca que los interiores del mundo progenitor y de su nueva luna se compriman y expandan repetidamente, generando fricción que emite calor en un proceso conocido como calentamiento por marea.
