Dos planetas enanos dentro de nuestro sistema solar, llamados Eris y Makemake, podrían exhibir suficiente actividad geotérmica como para mantener océanos de agua líquida en su interior, según un modelo que describe nuevas observaciones realizadas con el Telescopio Espacial James Webb.
«Vemos algunos signos interesantes de épocas cálidas en lugares fríos», dijo Christopher Glein, geoquímico planetario del Instituto de Investigación del Suroeste de Texas, en un declaración.
Encontrado en lo profundo del cinturón de KuiperEris es el mundo helado que, cuando fue descubierto en enero de 2005, arrojó Plutónel estado de sistema solar en crisis. Sólo 44 kilómetros (27 millas) más pequeño que Plutón pero un 25% más masivo gracias a una mayor concentración de roca en su núcleo. Eris se convirtió en el prototipo de planeta enano. Plutón se vio inevitablemente obligado a hacer lo mismo. Makemake (pronunciado «Mah-kay-Mah-kay«) fue descubierto dos meses después de Eris, y con 1430 km (888 millas) de ancho es aproximadamente 1000 km (aproximadamente 600 millas) más pequeño que Eris y Plutón.
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Su gran distancia de el sol —– Eris está actualmente a 14,4 mil millones de kilómetros (8,9 mil millones de millas) de distancia y Makemake está a 7,7 mil millones de kilómetros (4,8 mil millones de millas) de distancia, lo que significa que se sabe poco sobre estos lugares lejanos. planetas enanos.
Sin embargo, observaciones recientes con el Telescopio espacial James Webb han arrojado nueva luz sobre los mundos, encontrando un origen sorprendente para el hielo de metano congelado en su superficie.
«Encontramos evidencia que apunta a procesos térmicos que producen metano dentro de Eris y Makemake», dijo Glein.
El metano es lo que se conoce como hidrocarburo, ya que se forma a partir de una mezcla de hidrógeno y carbono. átomos (específicamente, un átomo de carbono y cuatro átomos de hidrógeno). Esos átomos pueden tener diferentes sabores, o «isótopos», que contienen el mismo número de protones pero diferentes números de neutrones.
Si el metano de las superficies de estos planetas enanos se hubiera acumulado a partir del disco de formación de planetas primordial que existió alrededor del joven Sol hace 4.500 millones de años, contendrían una determinada relación isotópica entre dos isótopos de hidrógeno: el hidrógeno regular, con un protón y cero neutrones y deuterio, con un protón y un neutrón. Sin embargo, la proporción de isótopos de hidrógeno medida por el JWST es diferente de la proporción que se esperaría si el metano fuera primordial, como vemos en la mayoría de los casos. cometas.
«La relación deuterio/hidrógeno apunta a orígenes geoquímicos del metano producido en el interior profundo», dijo Glein. «Nuestros datos sugieren temperaturas elevadas en los núcleos rocosos de estos mundos para que se pueda cocinar el metano. También se podría producir nitrógeno molecular, y lo vemos en Eris».
En otras palabras, las reacciones hidrotermales, o actividad metamórfica que se refiere al calor y la presión que actúan sobre las rocas, deben haber producido el metano en las profundidades de Eris y Makemake. Entonces, ese metano debe haber llegado a la superficie a través de desgasificación o incluso vulcanismo.
Para que el metano se forme de esta manera, se requiere una temperatura superior a 150 grados Celsius (aproximadamente 300 grados Fahrenheit). Estas temperaturas sólo podrían provenir de isótopos radiactivos presentes dentro de los núcleos rocosos de cada planeta enano que desprenden calor a medida que los isótopos se desintegran.
«Los núcleos calientes también podrían indicar fuentes potenciales de agua líquida debajo de su superficie helada», dijo Glein, planteando la posibilidad de que Eris y Makemake pudieran contener océanos posiblemente habitables.
La desgasificación de metano en la superficie puede haber estado ocurriendo hasta (geológicamente) recientemente según otra proporción de isótopos, entre el carbono-12, que tiene 6 protones y 6 neutrones, y el carbono-13, que tiene 6 protones y 7 neutrones).
«Si Eris y Makemake albergaran, o tal vez todavía pudieran albergar, geoquímica cálida, o incluso caliente, en sus núcleos rocosos, los procesos criovolcánicos podrían entonces entregar metano a las superficies de estos planetas, tal vez en tiempos geológicamente recientes», dijo Will Grundy de Observatorio Lowell, quien dirigió las observaciones iniciales del JWST. «Encontramos una proporción de isótopos de carbono que sugiere un resurgimiento relativamente reciente».
Curiosamente, los modelos desarrollados para describir la formación y desgasificación de metano en Eris y Makemake también podrían aplicarse a Saturnola luna Titán. Investigación Un estudio publicado a principios de este mes indicó que el metano y otras moléculas basadas en carbono importantes para la vida podrían no ser capaces de alcanzar el océano subterráneo de Titán después de permanecer un tiempo en la superficie, donde abundan los hidrocarburos. Esto puso en duda la presunta posible habitabilidad del océano de Titán. Sin embargo, si el metano y otros gases pueden formarse geotérmicamente dentro del núcleo rocoso de Titán, como ocurre en Eris y Makemake, entonces el océano de Titán podría obtener su suministro de química de carbono desde el interior del planeta en lugar de su superficie.
Los resultados de las observaciones de metano en Eris y Makemake se describen en un artículo publicado en la edición de abril de 2024 de la revista. Ícaro.
