El océano cálido bajo la luna helada de Saturno, Encelado, podría albergar vida

Investigaciones recientes de la misión Cassini de la NASA revelaron que Encelado, una de las lunas más intrigantes de Saturno y un candidato principal para la búsqueda de vida extraterrestre, libera calor desde ambos polos. Este descubrimiento sorprendente sugiere que el mundo helado tiene el equilibrio térmico necesario para que la vida pueda desarrollarse. Los hallazgos fueron publicados el 7 de noviembre en Science Advances.

Un equipo de científicos de la Universidad de Oxford, el Southwest Research Institute y el Planetary Science Institute en Tucson, Arizona, descubrió la primera evidencia de un flujo de calor significativo en el polo norte de Encelado. Hasta ahora, se creía que la pérdida de calor estaba limitada al polo sur, donde géiseres expulsan vapor de agua y partículas de hielo al espacio. Las nuevas mediciones confirmaron que Encelado es mucho más térmicamente activo de lo que se pensaba, indicando que genera y libera mucho más calor que una luna congelada y dormida.

Un océano oculto bajo el hielo

Encelado es un mundo geológicamente activo con un océano global y salado oculto bajo su superficie helada. Los científicos creen que este océano es la principal fuente del calor interno de la luna. Debido a que contiene agua líquida, calor y componentes químicos esenciales (como fósforo e hidrocarburos complejos), este mar subterráneo es considerado uno de los entornos más prometedores del sistema solar para la vida más allá de la Tierra.

Para que la vida prospere, el océano de Encelado debe permanecer estable durante largos períodos, manteniendo un equilibrio entre la energía ganada y la perdida. Este equilibrio se sostiene a través del calentamiento por marea, causado por la poderosa atracción gravitacional de Saturno que estira y comprime la luna a medida que orbita. Si se produce muy poco calor, la actividad superficial de Encelado disminuiría y su océano podría eventualmente congelarse. Sin embargo, demasiada energía podría desencadenar una actividad geológica excesiva, interrumpiendo el delicado entorno que sostiene su océano.

"Encelado es un objetivo clave en la búsqueda de vida fuera de la Tierra, y entender la disponibilidad a largo plazo de su energía es fundamental para determinar si puede soportar vida", explicó Dr. Georgina Miles (Southwest Research Institute y científica visitante en el Departamento de Física de la Universidad de Oxford), autora principal del estudio.

Midiendo el calor misterioso de Encelado

Hasta hace poco, los científicos solo habían medido la pérdida de calor en el polo sur de la luna. Se creía que el polo norte era geológicamente tranquilo e inactivo. Para desafiar esta suposición, el equipo de investigación utilizó datos de la sonda Cassini de la NASA para estudiar la región polar norte durante dos períodos clave: el invierno profundo de 2005 y el verano de 2015. Estas observaciones permitieron a los científicos estimar cuánta energía pierde Encelado a medida que el calor se mueve desde su océano subsuperficial relativamente "cálido" (0 °C, 32 °F) a través de su corteza helada hasta la superficie, que permanece amargamente fría (-223 °C, -370 °F), antes de escapar al espacio.

Al modelar las temperaturas superficiales esperadas durante la larga noche polar y compararlas con datos infrarrojos del espectrómetro de infrarrojo compuesto de Cassini (CIRS), los investigadores encontraron que la superficie del polo norte era aproximadamente 7 K más cálida de lo esperado. La única explicación para este exceso de calor es el calor que se filtra desde el océano oculto.

El equipo midió un flujo de calor de 46 ± 4 milivatios por metro cuadrado. Aunque eso puede sonar modesto, equivale a aproximadamente dos tercios del calor promedio que escapa a través de la corteza continental de la Tierra. En Encelado, esto equivale a aproximadamente 35 gigavatios de energía, aproximadamente el poder producido por 66 millones de paneles solares (530 W cada uno) o 10,500 turbinas eólicas (3.4 MW cada una).

Un océano estable bajo el hielo

Cuando se combinan las nuevas mediciones con el calor previamente detectado en el activo polo sur, la pérdida total de calor de Encelado alcanza aproximadamente 54 gigavatios. Esta cifra se alinea estrechamente con las predicciones de cuánta energía deberían generar las fuerzas de marea. El equilibrio casi perfecto entre la creación y la pérdida de calor indica que el océano de Encelado podría permanecer líquido durante vastos períodos de tiempo, ofreciendo un entorno estable y a largo plazo que podría permitir el desarrollo de vida.

"Entender cuánto calor está perdiendo Encelado a nivel global es crucial para saber si puede soportar vida", dijo Dr. Carly Howett (Departamento de Física, Universidad de Oxford y Planetary Science Institute en Tucson, Arizona), autor correspondiente del estudio. "Es realmente emocionante que este nuevo resultado respalde la sostenibilidad a largo plazo de Encelado, un componente crucial para el desarrollo de vida."

¿Cuánto tiempo ha existido el océano?

El próximo desafío para los científicos es determinar cuánto tiempo ha estado presente el océano de Encelado. Si ha existido durante miles de millones de años, las condiciones para la vida habrían sido estables el tiempo suficiente para que potencialmente emergiera. Sin embargo, la edad exacta del océano sigue siendo incierta.

Mapeando Encelado para futuras misiones

La investigación también demostró que las lecturas térmicas pueden ayudar a estimar el grosor de la capa de hielo de Encelado, un factor importante para planificar futuras misiones que podrían intentar explorar su océano utilizando sondas robóticas o módulos de aterrizaje. El análisis sugiere que el hielo tiene entre 20 y 23 km de grosor en el polo norte, y aproximadamente de 25 a 28 km de grosor en promedio en toda la luna, ligeramente más profundo que las estimaciones anteriores derivadas de otros modelos.

"Extraer las sutiles variaciones de temperatura superficial causadas por el flujo de calor conductivo de Encelado a partir de sus cambios de temperatura diarios y estacionales fue un desafío, y solo fue posible gracias a las misiones extendidas de Cassini", agregó Dr. Miles. "Nuestro estudio destaca la necesidad de misiones a largo plazo a mundos oceánicos que puedan albergar vida, y el hecho de que los datos pueden no revelar todos sus secretos hasta décadas después de haber sido obtenidos."

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