La luna de Urano, Ariel, podría ocultar un océano de 100 millas de profundidad

La luna Ariel, uno de los satélites de Urano, podría haber albergado un vasto océano bajo su superficie helada. Un estudio reciente publicado en la revista Icarus analizó cómo ese océano oculto pudo haber cambiado a lo largo del tiempo y sugiere que pudo haber alcanzado más de 100 millas (170 kilómetros) de profundidad. Para poner esto en perspectiva, la profundidad promedio del Océano Pacífico es de aproximadamente 2.5 millas (4 kilómetros).

El coautor del estudio, Alex Patthoff, científico del Planetary Science Institute, destacó que "Ariel es bastante única en términos de lunas heladas". Esta luna es la más brillante de las que orbitan Urano y la segunda más cercana al planeta, con un diámetro de 720 millas (1,159 km), lo que la convierte en la cuarta luna más grande del sistema uraniano.

A pesar de su tamaño relativamente pequeño, Ariel presenta una superficie inusualmente compleja. Según Caleb Strom, autor principal del estudio y reciente graduado de la Universidad de Dakota del Norte, características antiguas como cráteres de impacto coexisten con terrenos mucho más jóvenes. Algunas regiones suaves pudieron haberse formado a través de cryovolcanismo, un proceso en el que el agua, el hielo u otros materiales volátiles emergen de un mundo helado en lugar de roca fundida.

Ariel también está cubierta de fracturas, crestas y grabens, áreas donde secciones de la corteza han descendido por debajo del terreno circundante. Algunas de estas estructuras son más grandes que las que se encuentran en casi cualquier otro lugar del Sistema Solar.

Los investigadores decidieron estudiar estas enormes características superficiales para determinar cómo pudo haber sido el interior y la órbita de Ariel en el pasado, lo que habría producido las fracturas visibles hoy en día. Un factor clave es la excentricidad orbital, que describe cuánto difiere una órbita de un círculo perfecto. Cambios en la estructura interna de Ariel y su excentricidad orbital podrían influir en la cantidad de estrés de marea que actúa sobre su corteza helada.

Al moverse alrededor de Urano, las fuerzas gravitacionales estiran y comprimen repetidamente a la luna, lo que podría generar suficiente estrés en la superficie para causar grandes fracturas. "Primero, mapeamos las estructuras más grandes que vemos en la superficie, luego utilizamos un programa informático para modelar los estrés de marea en la superficie, que resultan de la distorsión de Ariel de forma esférica a ligeramente ovalada y viceversa mientras se mueve más cerca y más lejos de Urano durante su órbita", explicó Patthoff.

Los investigadores encontraron que Ariel pudo haber tenido una excentricidad orbital de aproximadamente 0.04, aproximadamente 40 veces mayor que su valor actual. Aunque 0.04 aún representa una órbita que se vería casi circular, esa diferencia habría amplificado considerablemente las fuerzas de marea que actúan sobre Ariel. Su órbita habría sido alrededor de cuatro veces más excéntrica que la de la luna Europa de Júpiter, cuya corteza helada está fuertemente fracturada por la continua tensión gravitacional que experimenta.

Estas fuerzas pudieron haber desempeñado un papel importante en la configuración del dramático paisaje de Ariel. "Para crear esas fracturas, se necesita tener o una capa de hielo realmente delgada sobre un océano muy grande, o una mayor excentricidad y un océano más pequeño", añadió Patthoff.

El estudio de Ariel es el segundo en una serie que examina lo que pudo haber existido debajo de las superficies de las lunas de Urano. El año pasado, el mismo equipo de investigación reportó hallazgos similares para Miranda, otra luna helada que orbita Urano. Juntas, estas investigaciones sugieren que más de una luna en el sistema uraniano podría haber contenido un océano subterráneo significativo.

El coautor Tom Nordheim, de la Universidad Johns Hopkins, mencionó: "Estamos encontrando evidencia de que el sistema de Urano podría albergar mundos oceánicos gemelos". Sin embargo, lamentó que solo se hayan visto los hemisferios sur de Ariel y Miranda. "Nuestros resultados pueden proporcionar predicciones de lo que una futura misión espacial podría ver en los hemisferios norte no explorados de las lunas, como la ubicación de fracturas y crestas allí. En última instancia, solo necesitamos volver al sistema de Urano y verlo por nosotros mismos".

Los científicos aún no saben exactamente cuándo pudo haber existido el profundo océano de Ariel, ni cuánto tiempo duró. Sin embargo, los nuevos resultados ofrecen una base importante para futuros estudios que investiguen cómo se forman, evolucionan y potencialmente desaparecen los océanos subterráneos en mundos helados distantes. Una futura misión espacial a Urano también podría poner a prueba las predicciones de los investigadores al capturar imágenes de los hemisferios norte inexplorados de Ariel y Miranda y buscar las fracturas y crestas esperadas a partir de sus modelos.