Los argumentos a favor de un océano recién nacido en Mimas, la luna de Saturno, continúan consolidándose.
La investigación que mapea el espesor de la corteza helada del mundo no sólo proporciona una ventana de la edad que podría tener un océano existente, sino que también explora dónde podría estar la corteza en su punto más delgado: el lugar perfecto para futuras misiones para detectar el océano. Al mismo tiempo, el examen del cráter más grande de Mimas está proporcionando nuevas limitaciones sobre el rango de edad del océano potencial.
«Cuando miramos a Mimas, no vemos ninguna de las cosas que estamos acostumbrados a ver en un mundo oceánico», dijo el mes pasado Alyssa Rhoden, científica planetaria del Instituto de Investigación del Suroeste (SwRI) en Boulder, Colorado, en la reunión conjunta. Reunión del Congreso Científico Europlanet-División de Ciencias Planetarias.
Compañera luna de Saturno Encelado y la luna de Júpiter europa Se cree que ambos albergan océanos y están cubiertos por una red de grietas y hendiduras en su superficie, señales de que sus volúmenes cambiaron cuando el hielo se derritió y se convirtió en agua. Pero la capa exterior de Mimas, la luna principal más pequeña de Saturno, tiene pocas rupturas obvias. Sus cráteres también parecen inmutables, como si estuvieran tallados en roca en lugar de hielo.
Sin embargo, el año pasado, los investigadores anunciaron que las mediciones de la NASA Cassini nave espacial sostenía un océano relativamente recién nacido en Mimas, una idea que los científicos habían comenzado a considerar a lo largo de los años. última década mientras los datos de Cassini continuaban fluyendo hacia la Tierra. Los primeros datos de Cassini habían insinuado hacia un océano joven también en el mundo, aunque los científicos inicialmente se mostraron escépticos. Sin embargo, observaciones detalladas ahora respaldan con fuerza la existencia de un océano en Mimas enterrado bajo 12 a 19 millas (20 a 30 kilómetros) de hielo sólido.
Rhoden y sus colegas aplicaron modelos basados en el espesor de la capa de calor de Europa a Mimas en un esfuerzo por determinar el espesor de la capa de hielo de este último y cómo fluye el calor a través de su superficie. Descubrieron que, una vez que comenzó el derretimiento en el mundo, avanzó rápidamente.
El derretimiento de Mimas está intrínsecamente ligado a su órbita. Aunque los científicos todavía están tratando de determinar cómo se formaron las lunas en el sistema de Saturno, es probable que cualquier océano en el que nació el satélite se hubiera congelado hace mucho tiempo. Sin embargo, los científicos creen que el posible océano actual en Mimas no es un remanente de su formación, sino más bien una llegada reciente, probablemente nacida de cambios en los viajes de la luna.
Cuando una luna orbita alrededor de un planeta, los dos objetos se atraen gravitacionalmente entre sí. En la Tierra, el resultado es el cambiando las mareas oceánicas mientras nuestra luna tira del agua. Menos obvio es cómo la Tierra misma tira de la sólida superficie rocosa de la Luna.
En el sistema de Saturno, parece que algo empujó a Mimas a una órbita menos circular y más excéntrica en algún momento, cambiando la forma en que la gravedad de Saturno atrae el hielo sólido. Lo que los científicos han descubierto es que el tira y afloja de Saturno desde la nueva posición de la luna crea calor que derrite el hielo y se convierte en agua. Esto bien podría formar un océano recién nacido. Al mismo tiempo, la gravedad está circularizando lentamente la órbita de la luna.
Cuando la trayectoria de la Luna vuelva a trazar un círculo, la atracción de las mareas ya no será capaz de derretir el hielo, y el océano naciente que los científicos creen que existe se volverá a congelar lentamente.
Rhoden y sus colegas estudiaron cómo la excentricidad podría haber cambiado para recrear lo que se ve hoy en Mimas. Descubrieron que un fuerte cambio en la órbita habría derretido por completo la superficie de la luna, borrando por completo los cráteres y otras características de la superficie. Descubrieron que el cambio orbital de Mimas probablemente ocurrió en los últimos 10 a 15 millones de años, un parpadeo en escalas de tiempo astronómicas y que se ajusta a estimaciones anteriores de la edad del océano joven.
El equipo también simuló cómo el calor podría moverse a través de la luna en un esfuerzo por determinar cómo las futuras misiones podrían detectar potencialmente un océano subterráneo. Sus simulaciones sugieren que el flujo de calor en el hielo (y el consiguiente derretimiento y adelgazamiento de la capa) podrían no ser sencillos. Sin embargo, un futuro orbitador podría utilizar mediciones del calor para detectar el océano que hay debajo.
«Sería difícil, pero podría ser factible», afirmó Rhoden.
El corazón de la Estrella de la Muerte
A Mimas a menudo se le llama «elLuna de la Estrella de la Muerte « en referencia a su similitud con el base espacial icónica de Star Wars. Un cráter gigante se extiende más de un tercio del diámetro de la luna, creando el aparente punto focal de la malvada máquina. El cráter Herschel tiene 130 kilómetros (80 millas) de diámetro y desempeña un papel clave en el debate sobre la existencia del océano de Mimas.
La forma de un cráter puede proporcionar mucha información sobre el suelo en el que está tallado. El impacto no solo excavó material en la superficie para su estudio posterior, sino que su propia rigidez también puede permitir a los investigadores determinar qué tan rígido estaba el hielo en la región en el momento de su formación.
Las simulaciones de formación de cráteres en Mimas revelan que el hielo no podría haber sido completamente rígido cuando Herschel fue tallado. Al modelar Mimas en varios momentos de la historia, desde un mundo completamente libre de océanos hasta un mundo acuático cubierto de hielo, los investigadores descubrieron que Herschel probablemente se formó cuando Mimas estaba a punto de derretirse.
Mimas «tiene que estar justo en el punto de inflexión», dijo la científica planetaria Adeene Denton, también de SwRI. espacio.com. «Puede permanecer en ese punto de inflexión durante millones de años, pero tiene que estar cerca».
Denton también presentó sus resultados en la EPSC. El estudio, del que Rhoden también fue autor, se publicó recientemente en la revista Cartas sobre ciencias planetarias y de la Tierra.
En el centro de Mimas se encuentra un pico central, creado cuando algo grande chocó contra la más pequeña de las lunas principales de Saturno. Los picos centrales son una característica común de los grandes cráteres, y su formación depende del tamaño relativo del impactador y su objetivo. En trabajos anteriores, Denton había establecido que una colisión con hielo sólido habría creado un cráter sin pico.
Sin embargo, los impactadores también son excavadores que excavan la corteza del cuerpo principal. Si Mimas hubiera presumido de tener un océano debajo de su superficie, la colisión habría enviado agua volando por todas partes. El líquido habría estado demasiado relajado para crear el pico.
«El agua no puede crear una estructura como esa», dijo Denton.
Herschel probablemente se formó justo cuando el océano comenzó a derretirse, durante un período en el que el hielo era más cálido pero no del todo líquido.
El estudio de Denton aumenta la posible ventana de formación de Herschel de un millón de años a diez millones. «Esto sigue siendo geológicamente corto, pero mucho mejor que uno», dijo Denton en EPSC. «Es un juego de orden de magnitud».
El estudio, combinado con el trabajo de Rhoden sobre el interior térmico de la luna y otros trabajos que se están realizando en la superficie y el interior, está ayudando a los investigadores a comprender mejor la incomprendida luna.
«Todas estas cosas están construyendo ahora una narrativa coherente sobre Mimas como un mundo oceánico joven», dijo Denton.
