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"Hasta que la sonda espacial Cassini llegó a Saturno, no sabíamos nada acerca de los lagos de hidrocarburos de Titán, ni de la actividad de los chorros de Encelado, ni del complicado comportamiento de los polos de Saturno", ha comentado Linda Spilker, científica del proyecto Cassini en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, en Pasadena, California, quien añadió, "las espectaculares imágenes como éstas ponen de manifiesto que la Cassini nos ha proporcionado el regalo del conocimiento y del que hemos estado muy emocionados de poderlo compartir con todo el mundo".

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Saturno

Más abajo, la sonda espacial Cassini de la NASA, tomó una instantánea de Encelado parcialmente iluminado por la luz del Sol. La luna de Saturno está cubierta de hielo y refleja la luz solar de manera similar a como lo hace la nieve recién caída, convirtiéndose en uno de los cuerpos más reflectantes del Sistema Solar. El color azul de esta imagen en falso color nos indica que las partículas de hielo son más grandes que la media. La superficie de la luna presenta fracturas, pliegues y crestas ocasionadas por fuerzas tectónicas.

Esta imagen de Encelado de 504 km de diámetro, está tomada por el lado opuesto de la cara que mira hacia Saturno durante su órbita. El poloorte de Encelado está hacia arriba. Las imágenes fueron tomadas por la Cassini el 7 de abril de 2010 con la cámara de ángulo estrecho empleando filtros sensibles a la luz ultravioleta, visible e infrarrojo (cuyas longitudes de onda abarcan desde 338 hasta 750 nanómetros).

En las dos vistas de Encelado destacan muchas fisuras, fracturas y cordilleras que cubren la superficie de la luna helada. Encelado es una luna de bola de nieve, blanca y brillante, notable por los cerca de 100 géiseres que se extienden a través de su región polar que eyectan diminutas partículas de hielo al espacio.

Encelado

La mayoría de estas partículas retornan de nuevo a la superficie en forma de nieve, pero una pequeña fracción escapa a la gravedad de Encelado y se sitúan en órbita alrededor de Saturno, formando el extenso y difuso anillo E del mismo. Los científicos creen que estos géiseres están conectados directamente al subsuelo que contiene un depósito de agua líquida, salada y rica en materia orgánica, Encelado constituye el hogar de una de las zonas habitables más accesibles del Sistema Solar.

Chris McKay, un astrobiólogo del Ames Research Center de la NASA en Moffet Field, California, ha manifestado que "posee agua líquida, carbono orgánico, nitrógeno (en forma de amoníaco) y una fuente de energía, y no existe ningún otro entorno en el Sistema Solar donde podamos realizar todas esas afirmaciones".

Además, chorros parecidos a los géiseres arrojan cristales de hielo y gases al espacio, hecho que permite que una sonda espacial pueda muestrear el subsuelo al sobrevolar por encima de ellos. La actual misión Cassini ya lo ha hecho varias veces, pero sólo está equipada para encontrar los componentes básicos de la vida y no moléculas complejas.

"Necesitamos biomarcadores" afirma Larry Exposito, científico planetario de la Universidad de Colorado en Boulder. Organismos semejantes a los existentes en la Tierra podrían sobrevivir en los lagos subterráneos de Encelado, en estanques y océanos donde no hay luz solar y por lo tanto tampoco fotosíntesis, podrían utilizar el hidrógeno para sintetizar metano a partir del dióxido de carbono (este proceso desarrollado por los microbios terrestres se conoce como metanogénico). Incluso el metano podría ser reciclado si los procesos geológicos elevaran su temperatura hasta los 500ºC. "El hecho de que observemos una gran cantidad de metano lo hace interesante", añadió McKay.

Ronald Oremland, microbiólogo del Servicio Geológico de los Estados Unidos en Menlo Park, California, cree que una fuente de alimento mejor sería el acetileno, el cual está presente en cometas y también tenemos indicios de que podría estar presente en los chorros de Encelado que podría servir de "comida rápida" a la fauna microbiana.

Los microorganismos que se alimentan de acetileno en nuestro planeta convierten esta molécula en etanol y acetato. Su bioquímica es mucho más simple que la de los metanogénicos, lo que nos sugiere que el acetileno podría ser el alimento elegido por los organismos más primitivos.

Pero el acetileno, el metano, el etanol y el acetato no son biomarcadores, pero si el metano procedente de Encelado fuera relativamente rico en el isótopo C-12 del carbono, sería un fuerte indicio de actividad biológica. Del mismo modo, si los penachos están emitiendo etanol y acetato, rico en el isótopo más ligero, podría ser una señal de que los insectos que se alimentan de acetileno están realizando su labor.

La presencia de aminoácidos también podría revelar la presencia de vida, especialmente si se reproducen o revierten ese proceso, la abrumadora preferencia de la vida en la Tierra por los isómeros "L" respecto a su imagen especular, los isómeros "D", constituyen un sesgo que no sucede en los procesos abióticos. Cualquier sesgo en este sentido constituiría una "evidencia convincente de un origen biológico", manifestó McKay.

La emisión de calor desde la región polar sur de Encelado es mucho mayor de lo que se pensaba anteriormente, según un nuevo análisis realizado a partir de la información recogida por la sonda espacial Cassini de la NASA. Los datos del espectrómetro de infrarrojo procedentes de la región polar sur, marcada por fisuras lineales, indican que la energía generada por el calor interno es de unos 15,8 gigawatios, unas 2,6 veces la potencia de salida de todas las aguas termales de la región de Yellowstone, comparable a 20 centrales eléctricas alimentadas con carbón.

El calor emitido por esta luna es del orden de una magnitud mayor de lo que habían previsto los científicos, según Caryl Howett, autor principal del estudio del Instituto de Investigaciones del Suroeste, en Boulder, Colorado, quien es miembro del equipo científico que controla el espectrómetro de infrarrojo.

Howett añadió, "el mecanismo capaz de producir la intensa energía interna observada continúa siendo un misterio y desafía los modelos actualmente propuestos para la producción de calor a largo plazo".

Desde 2005 se sabía que la región polar sur de Encelado es geológicamente activa y esta actividad se centra en cuatro zanjas lineales más o menos paralelas de 130 km de largo y unos 2 km de ancho, coloquialmente conocidas como "rayas de tigre".

La sonda espacial Cassini también descubrió que estos penachos expulsan continuamente al espacio grandes cantidades de partículas de hielo y vapor de agua. Estas zanjas han elevado sus temperaturas debido al calor que se filtra del interior de Encelado.

Un estudio realizado en 2007 predijo que el calor interno de Encelado es producido fundamentalmente por las fuerzas de marea resultantes de la resonancia orbital entre Encelado y Dione, otra luna de Saturno, cuyo valor no debería exceder de 1,1 Gigavatios como valor promedio a largo plazo. El calentamiento debido a la radiactividad natural del interior de Encelado podría añadir otros 0,3 Gigavatios.

Los últimos análisis utilizan las observaciones realizadas en 2008, las cuales abarcan la totalidad de la región polar del Sur. Ellos se ciñeron a las temperaturas de la superficie de Encelado para determinar la sorprendentemente alta producción de energía de ésta región.

Una explicación posible del alto flujo de calor observado puede ser debido a que la relación orbital de Encelado, Saturno y Dione, varía con el tiempo, lo que permite periodos de calentamiento más intensos por fuerzas de marea, separados por periodos de reposo. Esto significa que la Cassini podría tener la suerte de estar viendo Encelado cuando infrecuentemente está activo.

La nueva observación más alta del flujo de calor, hace que sea mucho más probable la existencia de agua líquida bajo la superficie de Encelado, puntualizó Howett.

Recientemente, los científicos que estudian las partículas de hielo expelidas en los penachos, han descubierto que varias de ellas son ricas en sales, y probablemente sean gotas congeladas de un océano de agua salada que esté en contacto con el núcleo rocoso de Encelado rico en minerales. La existencia de un océano bajo la superficie, o quizás la de un mar polar en la región meridional entre la corteza de hielo exterior y su interior rocoso, incrementaría la eficiencia del calentamiento por marea, al permitir mayores distorsiones en la capa de hielo.

Howett añadió, "la posibilidad de la existencia de agua líquida, una fuente de energía debida a las mareas y la observación de la presencia de sustancias químicas orgánicas (ricas en carbono) en los penachos de Encelado, convierten a éste satélite un lugar de alto interés astrobiológico".

Carolyn Porco, directora de operaciones de vuelo y jefa del equipo de captación de imágenes de la sonda espacial Cassini, en órbita actualmente alrededor de Saturno, describió los hallazgos realizados por esta sonda de las temperaturas elevadas en la región polar de Encelado, así como de los enormes penachos de partículas de hielo expelidas a decenas de miles de kilómetros al espacio, como "el filón madre de todos los descubrimientos". Los análisis de la estela de hielo, incluyen grandes cantidades de vapor de agua e indicios de compuestos orgánicos, tales como metano, dióxido de carbono y propano, lo que sugiere que está siendo alimentada por géiseres en erupción desde una bolsa de agua salada en el interior de la luna.

Porco, indicó que, los hallazgos apuntan la posibilidad de la existencia de "un entorno donde la vida pudiera estar en efervescencia. Si alguna vez se descubre que se está produciendo un segundo génesis en nuestro Sistema Solar, fuera de la Tierra, añadió, "entonces creo que en ese momento se rompería el hechizo. La teoría de la existencia de otro lugar con vida quedaría probada y se podría deducir con seguridad de que la vida no fue un error, sino una propiedad del Universo en el que vivimos, que se trata de un lugar común y que se ha producido un asombroso número de veces".

La superficie helada de Encelado constituye uno de los lugares más extraños del Sistema Solar para buscar vida extraterrestre. Situado en la región exterior de nuestro sistema planetario, ha debido estar congelado desde hace miles de millones de años.

A diferencia de Marte, Europa una de las lunas de Júpiter, puede presentar indicios de que pudiera albergar agua líquida bajo su superficie con un diámetro de poco más de 800 km. Encelado por el contrario, sencillamente carece de la masa necesaria para que su interior permanezca lo suficientemente caliente para mantener agua líquida subterránea.

Aunque sus temperaturas superficiales rondan los 162 ºC bajo cero, en el 2005, la sonda espacial Cassini descubrió un penacho gigante de agua lanzada desde las grietas superficiales existentes en el polo sur de la luna, lo que indicaba que alguna vez debió existir un océano global de agua bajo la capa de hielo.

El análisis de los penachos realizado por los instrumentos de la Cassini, pusieron de manifiesto que el agua era salada, además, los científicos estimaron a partir de la información obtenida, que el calentamiento del polo sur es equivalente a la liberación continua de unos 13 mil millones de vatios de energía, generados por la radiación junto con el calentamiento debido a las fuerzas de marea. Durante la formación del Sistema Solar, si Encelado hubiese sido capaz de reunir una mayor cantidad de roca conteniendo elementos radiactivos se podría haber generado temporalmente el calor suficiente procedente de la desintegración de los elementos radiactivos de su interior para fundirlo.

Pero mantener a Encelado lo suficientemente caliente para poseer agua líquida bajo su superficie, se ha teorizado que, debido a tener su órbita ligeramente ovalada generaría por fricción en su interior el calor suficiente, debido a las fuerzas de marea gravitatorias.

Las mareas gravitatorias también producen tensiones que fracturan la superficie de hielo en el polo Sur, abriendo y cerrando las grietas surgidas por cizallamiento hacia adelante y hacia atrás, produciendo fricción que generaría calor.

Para ensayar la teoría de calentamiento por las fuerzas de marea, los científicos del equipo de la Cassini superpusieron un mapa de tensiones de la corteza helada de la luna, generadas por fuerzas de marea gravitatoria, sobre un mapa de las zonas cálidas, obtenido mediante el espectrómetro de infrarrojos de la Cassini (CIRS).

"Sin embargo, no coincidían exactamente", manifesto el Dr. Terry Hurford del Centro Goddard de Vuelos Espaciales de la NASA en Greenbelt, EEUU. Y añadió, "por ejemplo, en la fisura denominada Damascus Sulcus, la región que está experimentando la mayor cantidad de cizallamiento está a unos 50 km aproximadamente de la zona de mayor calor".

Hurford y su equipo creen que esta discrepancia es debida a la velocidad de rotación de Encelado, que se tambalea un poco conforme gira, y añadió, "las observaciones de la Cassini han descartado una oscilación mayor de unos dos grados con respecto a la velocidad de rotación uniforme de Encelado".

El equipo generó una simulación por ordenador y realizó un mapa de las tensiones superficiales de Encelado para diferentes oscilaciones y encontró una gama donde las zonas de mayor tensión se alineaban mejor con las regiones más cálidas observadas.

Hurford añadió, "dependiendo de si los movimientos oscilantes están a favor o en contra del movimiento de Saturno respecto de Encelado, se producirán cabeceos desde 2 grados por debajo hasta 0,75 grados que se ajustan mejor a las zonas cálidas".

El cabeceo también genera alrededor de cinco veces más calor en el interior de Encelado que solo la tensión por fuerzas de marea, y el exceso de calor hace que sea probable que el océano de Encelado pudiera existir desde hace mucho tiempo, según Hurford. Esto es significativo para la búsqueda de vida, puesto que la vida requiere de un ambiente estable para su desarrollo.

Hurford añadió, "Encelado no es completamente esférico, por lo que conforme se desplaza en su órbita, el tirón gravitatorio de Saturno genera un par de torsión neto que obliga a la luna a tambalearse. Además, la órbita de Encelado es ovalada, por lo que mantiene las fuerzas de tensión por mareas debido a la atracción gravitatoria de su vecina más grande, Dione. Esta luna está más lejos de Saturno que Encelado, por lo que tarda más tiempo en completar su órbita. Por cada órbita completa de Dione, Encelado culmina dos órbitas, produciendo una alineación regular que tira de la órbita de Encelado dándole la forma oval.

El equipo está compuesto por investigadores del Centro Goddard de la NASA, la Universidad de Cornell, Ithaca, Nueva York, el Instituto de Investigación del Suroeste en Boulder, Colorado y la Universidad de California en Santa Cruz. La investigación fue financiada por el Programa de Análisis de Datos de la Cassini, que incluye contribuciones de La NASA y la ESA.

La manera más rápida de culminar una misión es a través de un impulso gravitatorio ejercido por Júpiter, lo que reduce la duración del viaje de unos diez años a menos de siete, pero la siguiente ventana asistencial de Júpiter alcanzará su punto máximo del 2015 al 2017 para descender posteriormente hasta la década del 2030.

Empaquetadas junto a las imágenes de Saturno y Encelado, existe otro grupo en su color natural de la mayor luna de Saturno, Titán, en las que destaca dos de sus características más notables. Mirando a través de su nebulosa atmósfera naranja, la cámara de ángulo estrecho de la Cassini, percibe zonas moteadas oscuras en las regiones polares de la luna.

Titán

Estas características como los lagos y los mares de metano y etano hacen que esta luna sea tan renombrada. Titán es el único lugar del Sistema Solar que sepamos, posee líquidos estables en su superficie, aunque en el caso de Titán estos líquidos sean metano y etano en vez de agua. En su polo sur, un vórtice en forma de remolino a gran altura destaca claramente respecto a la oscuridad de su atmósfera carente de iluminación. Se cree que tanto la atmósfera brumosa de Titán como el entorno de su superficie son similares en algunos aspectos a la atmósfera primigenia de la Tierra.

Pero el planeta que rebasa a estas lunas es una maravilla celestial. Los polos norte y sur de Saturno destacan notablemente y son drásticamente diferentes uno del otro, tal y como se puede apreciar en la nueva imagen en color natural en la parte superior de ésta página. La esfera de Saturno parece en ésta imagen de su polo Norte, un adorno de día de fiesta, la cual ha sido tomada con una cámara de gran angular, ofreciéndonos la corriente que, en forma de chorro hexagonal gira rápidamente formando un vórtice polar permanente. Y el polo sur del planeta, ahora en invierno, presenta un aspecto muy diferente al del polo norte en primavera, que nos muestra brillantes tonos azules, recuerdos de las maravillas de un invierno helado.

La sonda espacial Cassini, lanzada en 1977 ha explorado el sistema de Saturno durante más de nueve años. La NASA planea continuar la misión hasta el 2017 anticipándonos Ciencia mucho más revolucionaria e imágenes que están por venir.

Fuente: The Daily Galaxy

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