Encélado tiene un océano global subterráneo

Por Daniel Marín, el 16 septiembre, 2015. Categoría(s): Astronáutica • Astronomía • Cassini • NASA • Saturno • Sistema Solar ✎ 65

Atención, porque esta puede ser una de las noticias más importantes del año relacionada con la exploración del sistema solar exterior y, de forma más genérica, con la habitabilidad de mundos fuera de la Tierra. El equipo de la sonda Cassini de la NASA ha determinado que Encélado, la luna de Saturno, posee un océano global bajo su corteza exterior de hielo. Hasta ahora se sabía que Encélado debía poseer una masa de agua líquida bajo el hemisferio sur, pero se creía que esta no se extendía por el interior de todo el satélite. De confirmarse la noticia, Encélado se convertiría el primer mundo con un océano global subterráneo en contacto con la superficie que conocemos.

Encélado podría tener un océano global (NASA).
Encélado podría tener un océano global (NASA).

El descubrimiento se produce pocos meses después de que hayan aparecido fuertes evidencias de que Encélado posee fuentes hidrotermales en el fondo del océano del polo sur. Por lo tanto, recapitulemos para comprender por qué todo esto es tan importante. Encélado ya era famoso por los chorros de hielo y polvo que surgen del polo sur a través de las fisuras apodadas ‘rayas de tigre’. No obstante, no estaba nada claro que los chorros procediesen de un océano. Varios modelos sugerían un ‘Encélado frío’ según el cual los chorros se crearían en la superficie de una corteza dominada por los movimientos de convección del hielo. Pero ya en 2014 los datos de Cassini favorecían claramente la existencia de un océano local en el polo sur y los partidarios del Encélado frío fueron rindiéndose a la evidencia uno tras otro.

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Los géiseres de Encélado vistos por la Cassini (NASA/JPL).
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Modelo de géiser frío para explicar los chorros de Encélado (NASA).

Aun así, muchos investigadores no tenían claro que los chorros de la superficie estuviesen conectados directamente con el océano interno. Pero poco a poco la sonda Cassini ha ido acumulando pruebas de que, sorprendentemente, los géiseres sí que vienen directamente del océano. Este descubrimiento ha supuesto un verdadero cambio de paradigma en la exploración espacial, ya que en el futuro seremos capaces de explorar directamente la composición del océano de Encélado sin necesidad de aterrizar en su superficie (y, ya que estamos, incluso podríamos buscar vida).

Modelo antiguo del interior de Encélado, con un océano local sin fuentes hidrotermales (NASA).
Modelo antiguo del interior de Encélado, con un océano local sin fuentes hidrotermales y con una corteza gruesa (NASA).

Pero los partidarios de un Encélado poco activo no se rindieron. Puede que Encélado tuviese un océano bajo el hemisferio sur, sí, pero el mecanismo tras su actividad no sería demasiado energético. Es decir, el océano de Encélado sería una masa de agua gélida a alta presión. Y entonces es cuando se produjo el descubrimiento de las posibles fuentes hidrotermales. Su existencia cambia las reglas del juego radicalmente. ¿Por qué? Pues porque tenemos agua líquida, sustancias orgánicas y calor (energía), o sea, los ingredientes básicos para la aparición de la vida.

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Modelo de océano local con fuentes hidrotermales (NASA).

Un océano global multiplicaría varias veces el potencial de habitabilidad de esta luna. Ahora bien, ¿cómo saben los científicos que se trata de un océano global y no de un océano localizado? Pues el asunto es bastante fácil -en teoría, claro-. Basta con comprobar si la corteza de hielo está unida al interior del satélite. ¿Cómo? Pues comparando cientos de fotografías tomadas a lo largo de los últimos años y comprobando si las características del terreno están donde deben estar. Para ello hay que tener en cuenta que Encélado siempre muestra la misma cara hacia Saturno, pero debido a la excentricidad de la órbita y su forma ligeramente no esférica se producen ligeros ‘bamboleos’ del eje de rotación conocidos como libraciones (que son los que nos permiten ver más del 50% de la superficie la Luna desde la Tierra). Pues bien, dependiendo de la magnitud de las libraciones, podemos averiguar si el interior del satélite es rígido o no. Y el análisis de las fotografías de la Cassini apunta precisamente a una libración extrema que se corresponde con la presencia de un océano global.

Modelo de océano global con fuentes hidrotermales (NASA).
Modelo de océano global con fuentes hidrotermales (NASA).

En cualquier caso, nadie sabe cuál es la fuente de energía tras la actividad inusitada de Encélado. Las fuerzas de marea no son suficientes para explicar tal derroche de actividad geológica, por lo que ciertos modelos sugieren que quizás estemos contemplando una fase especialmente activa de esta luna, que por lo general sería más tranquila (de ser esto cierto su potencial de habitabilidad bajaría varios puntos, pero no mucho).

Poco a poco el pequeño Encélado se ha atrevido a hablar de tú a tú con Europa, el famoso satélite de Júpiter y hasta la fecha el mundo con mayor potencial de habitabilidad del sistema solar fuera de la Tierra -y puede que Marte-. A diferencia de Encélado, todavía no está claro que Europa tenga géiseres ni que posea un océano global, aunque si efectivamente existe un océano de este tipo sería muchísimo más grande que el de Encélado. Estas incógnitas las deberá responder la futura sonda de la NASA para el estudio de Europa (por otro lado, probablemente Ganímedes, Calisto y Titán posean también océanos globales, pero estos no están en contacto directo con la superficie, así que su potencial de habitabilidad debe ser muy inferior). Ha costado mucho esfuerzo sacar adelante esta misión, pero si esta noticia se confirma no me extrañaría que surgiesen voces para mandar una sonda a Encélado antes que a Europa. La propuesta de misión Enceladus Life Finder sería capaz de buscar formas de vida en los chorros de Encélado a un coste relativamente bajo. Por supuesto, ambas misiones no son excluyentes. De hecho, es más bien lo contrario, pero evidentemente quizás la NASA deba plantearse el desarrollo de una misión a Encélado mucho más ambiciosa.

El próximo 28 de octubre la sonda Cassini realizará el sobrevuelo más cercano a Encélado de toda la misión y pasará a solo 49 kilómetros de la superficie. Ahora sabemos que sobrevolará un mundo con un océano global en cuyo fondo hay fuentes hidrotermales, algo que parecía ciencia ficción cuando la Cassini salió de la Tierra en 1997.



65 Comentarios

    1. No lo creo. La masa de este cuerpo celeste es muy pequeña y la aceleración de la gravedad del orden de los 0,113 m/s². Si la sonda pasa a 49 km de distancia no sentiría ni mínimamente la atracción. Pero la pregunta que has hecho estuvo buena 🙂 ¡Saludos!

    2. Claro que se ve atraída (acelerada al acercarse y frenada al alejarse), y se desviará ligeramente de su órbita, que es lo que se busca. Es lo que lleva haciendo todo el tiempo la Cassini, aprovechando estos pequeños desvíos para cambiar su órbita e ir de un satélite a otro (usando sus motores de cuando en cuando). Es todo un juego de billar cósmico.

      Materialmente no se tocan, puedes imaginarlo como si la sonda se apoyase un poquito para desviar algo su trayectoria (y modificar su velocidad). Ciertamente que Encélado no puede modificar tanto la trayectoria como Titán, pero sí que la modifica.

      Son transferencias de momento, si la nave se ve acelerada (o frenada) el satélite se ve frenado (o acelerado), lo que pasa es que es proporcional a la masa. La Tierra y tú os atraeis mutuamente *exactamente* con la misma fuerza (la fuerza con la que la Tierra tira de ti es la misma con la que tú tiras de la Tierra hacia ti), lo que pasa es que tu masa es «ligeramente» menor a la de la Tierra y la aceleración producida en tu caso es considerable (lo suficiente para romperte en trayectos largos), y la aceleración que le produces a la Tierra es directamente imposible de medir de lo infinitesimal.

  1. Las bestias acuáticas que debe haber en ese oceáno. Para que una sonda pueda sumergerse allí, debería llevar un arsenal para defenderse de orcas depredadoras. Como mínimo, que pueda sacar un primer plano de uno de esos animales antes de ser engullida.

    1. Si es broma vale, si no… ¿Que, usted es d elso que creen que en Venus hay una selva tropical llena de dinosaurios, no?
      Observación: Un posible oceano global.
      Conclusion: Orcas gigantes.
      ¡Chapo!
      Pero eso si, hay que ponerle armas a la sonda. ¿no sear usted de la asociacion nacional del rifle, verdad?
      Señor, señor, que dolor de cabeza.

      1. Es preferible el pacifismo antes que la doctrina de la asociacion nacional del rifle. Sucede que enviamos una sonda a Encelado una vez cada 50 años, o el equivalente a dos generaciones y valdría la pena llevar un minimo de defensas. Les sacamos fotos el primer dia y ya esta; luego dejaremos a los enceladences en paz.

        1. Yo iría más lejos: te enviaría a tí, como jefe del ejército Salvordiano, a combatir a tales bestias acuáticas, en la nave Hardin – 1. ¿Qué te parece? Seguro que los encedalenses al final hasta acceden a hacerse un selfie contigo.
          Madre mía… los efectos colaterales de los medicamentos comprados por Internet son peores de lo que yo creía…

        2. Bueno, ahora que lo pienso, aprovecho tu bestial análisis (guiño-guiño) para columpiarme un poco más, Salvor. Si fueran orcas depredadoras en un océano sin luz no necesitarían ojos, a no ser que en vez de sonar usaran radar y una pantalla analógica. Quitando esta gracieta mala, sus cuerdas vocales estarían tan desarrolladas que sus ultrasonidos podrían ser los actores principales del aumento de energía interna de Encélado siendo las responsables últimas de su actividad geotérmica. Al fin un caso de simbiosis positiva entre un planeta y sus moradores!.

          Sin embargo, descarto la posibilidad de militarizar este entorno: Las orcas-ciegas enceladianas habrían disminuido su tamaño y se habrían «esferificado» para distribuir mejor la presión a lo largo de su superficie, o sea, no llegarían ni de broma a los 8 metros de largo de las terrestres pero se parecerían más a un balón de fútbol ganando así muchísimo carisma de cara al ciudadano medio, al que le costaría ver la relación (obvia para ti y para mí) entre una orca enceladiana con un «charlie» o «yihadista radical» dificultando enormemente el gasto en rifles de pólvora mojada, en ese sentido, yo llevaría el logo del Loro Parque serigrafiado en la sonda.

          1. Muy bueno, kori! Brindemos por las orcas esféricas enceladences !, Como se dice acá en Argentina, nos fuimos al carajo con la imaginación.

            PD: muy chistoso Pelayo con lo de Asperger.

        1. Madre mia qué _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ !
          (Inserte el adjetivo que crea adecuado sobre la linea punteada, de ser posible evite utilizar trastornos mentales como adjetivos ya que no lo son y usted correría el riesgo de quedar como un imbécil. Muchas gracias. )

  2. ¡Esto es un notición !
    Considerando que no pueden explicar los efectos de narra la actividad de Encelado y que algunos modelos apuntan a que es un pasaje estacional seria interesantísimo saber que tan activo es, ha estado o bien será. Daniel nuevamente muchas gracias por la difusión de la información.¿ Habrá alguna forma de leer los modelos sobre el calor interno de Encelado? Estoy especialmente interesado en la termodinámica planetaria. Un saludo

    1. El calor interno de Encélado es realmente un misterio. No hay modelo teórico que lo explique. Un estudio de 2007 (Carly Howett, del SwRI Boulder, Colorado, EEUU) había estimado que las fuerzas de marea, por la resonancia orbital de Encélado con Dione, producirían el equivalente a 1,1 Gw y la radiactividad natural otros 0,3 Gw. Pero en 2011 la sonda Cassini descubrió que en el polo sur de Encélado el calor despedido equivale a unos unos 15,8 Gw. Nada menos…

      1. Supongo que ya han descartado que los géiseres de Encélado sean similares a los chorros del cometa 67P/Chryumov-Gerasimenko, es decir, que no necesiten una fuente de calor interna.

        1. Creo que es a lo que se refería Dani al decir «Pero los partidarios de un Encélado poco activo no se rindieron … » y lo de después. Las fuentes hidrotermales, ya descartan mecanismos con baja generación de energía, deduzco.

        2. Los chorros de un cometa se producen por la sublimación del hielo de su núcleo, cuando el cometa en su excéntrica órbita se aproxima al Sol. Es el calor del Sol lo que ‘calienta’ al cometa. Encélado orbita a Saturno, a unas 9,6 UA del Sol. Su superficie está a 198 grados bajo cero. Pero en el polo sur se detectaron fisuras a -solo- 85 grados bajo cero. Fisuras que conectan el interior ‘caliente’ con los chorros de la superficie. Esta variación de temperatura no la provoca el lejano Sol, y las fuerzas de marea sumadas a la radiactividad natural parecen insuficientes. Es evidente que no conocemos todos los mecanimos naturales implicados en la historia de Encélado, del sistema de Saturno y del sistema Solar.

          1. Efectivamente a eso me refería, la posibilidad remota de que fuese sublimación del hielo de la corteza, por algún mecanismo desconocido. Pero en realidad se trata de fuentes hidrotermales.

      2. ¿Y la posibilidad de que el océano sea muy conductor y que se cargue o se mueva literalmente al pasar por el campo magnético de Saturno?

        Algo similar a los efectos de marea, pero con el campo magnético y el océano conductor. Además la magnetosfera es asimétrica en relación a la órbita por la deformación del viento solar.

        Supongo que eso se ha propuesto antes.

          1. Al problema «Por qué los modelos clásicos no predicen correctamente la energía interna de los cuerpos celestes» yo os respondo lo que no queréis oír pero golpea como un martillo neumático en vuestras cerradas mentes científicas. Y es que la evidencia se ha hecho patente, tras esta esperanzadora nota (gracias Daniel) SE CONFIRMA la teoría de la Tierra Hueca con un Sol en O(0,0,0,0). Y no solo la Tierra, sino todos los cuerpos celestes superiores a Ceres (cuya actividad geológica os trae de cabeza, jejeje. Otra evidencia, queréis más?) tienen un Astro Interno que produce la energía que «falta» en los modelos anacrónicos que seguimos manejando hoy en día (menos las agencias responsables de ocultar la verdad).

            Cuando habláis de Fuerzas de Marea producidas por la gravedad, jajajajajaja, me da la risa… lo siento, pero llevamos años advirtiendo en youtube la verdad, con miles de evidencias rechazadas per se. En fin.

          2. Eso no me dice nada. Un campo muy pequeño sobre un volumen enorme puede ser mucha energía. Lo importante es, ¿cuanto oscila el campo por la órbita de Encelado? Porque al igual que en cualquier conductor, la variación del campo magnético induce una corriente.
            La interacción del campo magnético supondría un «frenazo» extra a la órbita, como pasa igual que con las fuerzas de marea. Solo que el decaimiento orbital sería mayor al que corresponde por las fuerzas de marea.

        1. Pienso que nula. No hay conductores libres entre el espacio exterior y el océano (la capa es hielo sólido, todos sus electrones están bien sujetos y cualquier ión pesado que pueda haber estará rígido en la estructura). Si no hay forma de hacer llegar la carga hasta el interior es como si tuviera un aislante perfecto, y cualquier efecto se limitará a ionizar cosas hasta una profundidad no demasiado relevante (que es lo mismo que decir al profundidad hasta la que partículas ionizadas puedan penetrar).

          Por otro lado el campo magnético de Saturno hace lo que le da la gana, de hecho gira a una velocidad sensiblemente diferente a la que midió la Voyager en su día y es otro bonito misterio.

  3. Dado que es tan relativamente económico mandar una minisonda para «saborear» el agua de los geiseres en busca de vida, seguro que en menos de un año hay propuestas de Americanos, Chinos, Europeos, Rusos, Indios, Japoneses…

    Lo ideal sería una misión tipo Roseta que se tire meses (o años) probando aquí y allá.

    Una noticia extraordinaria. Precisamente estaba un poco decaído últimamente pensando en lo prosaico que termina resultando todo… 😀

    Saludos.

  4. Buenas noticias, Lo que se me hace un poco raro es la prcedencia de la energía que necesitan todos estos procesos. Es suficiente la energía de marea para mantener en interior de esta luna «caliente»? Alguien ha hecho los cálculos?

    En ese océano la presión debe ser brutal, no me veo buceando por allí, 😛

    Por cierto, sigo prefiriendo Europa a la hora de buscar vida 😉

  5. ¡Tremenda notícia! Cassini se resiste a morir sin descendencia… habrá que sacar presupuesto de donde sea (y no hablo necesáriamente de la NASA) para mandar un orbitador ambicioso, y por supuesto sin renunciar a Europa, ya que ese descubrimiento en Encélado no hace menos interesante o probable la hipótesis de Europa. Hay que ir allí ¡No puede ser que no sepamos de donde proviene el calor de una luna que hasta expulsa agua al espacio!
    Por cierto el gentilicio de Encélado sería «encélanos»?, «enceladienses», «enceladianos»? XD

  6. Ola, veo que es una especie de alegría compartida por todos los que venimos por aquí. Cómo no! Europa daba para soñar e imaginar (película 2010, odisea 2) pero esto es «de verdad», parece que ya tenemos más certezas sobre Encélado que sobre Europa…

    Descubrir algún organismo vivo fuera del planeta Tierra sería todo un hito pero poder «tocar» agua extraterrestre en estado líquido, probablemente, sería justo el paso anterior.

    Si la Humanidad se comportara como habitantes inteligentes de un mismo planeta pondría a rusos, chinos, americanos y europeos a trabajar juntos en el proyecto de mandar algún tipo de sonda/submarino. Es más fácil el mal rollo internacional y no hacer nada. Bueno, si, algo hacen:» satélites espíavecinos» de planeta.

  7. «mundo con un océano global subterráneo en contacto con la superficie» Me suena rara esa formulación, puesto que no hay tierra no puede haber nada subterráneo. Yo diría que Encélado es un océano con su superficie congelada. Un mundo océano. Un mundo ártico.

      1. O un mundo iceberg esférico ya puestos, pero estoy de acuerdo con que la denominación tradicional permite entender mejor al no iniciado sobre a qué nos estamos refiriendo.

        Saludos.

      2. ¿No podríamos decir: «mundo con un océano global subsuperficial»? El término «subsuperficial» ya lo he visto en varios artículos especializados para referirse a lo que podemos encontrar bajo la superficie de un astro.

  8. Que gran noticia! Me pregunto si habrá tiempo suficiente para desarrollar propuesta para la próxima misión NF?
    Gracias Daniel por la información!

    Otro tema, creo que en esta oración hay algo que está mal (creo que le falta la palabra INTERIOR):
    «Poco a poco el pequeño Encélado se ha atrevido a hablar de tú a tú con Europa, el famoso satélite de Júpiter y hasta la fecha el mundo fuera del sistema solar con mayor potencial de habitabilidad del sistema solar fuera de la Tierra -y puede que Marte-. «

    1. No, no, la ausencia de adjetivo es deliverada. Europa es junto a Marte y el mundo con mayor potencial de habitabilidad del sistema solar. Algunos investigadores creen que Europa tiene incluso un mayor potencial que Marte.

          1. Entiendo, entonces lo que sobra es «fuera del sistema solar»:
            Poco a poco el pequeño Encélado se ha atrevido a hablar de tú a tú con Europa, el famoso satélite de Júpiter y hasta la fecha el mundo ***fuera del sistema solar*** con mayor potencial de habitabilidad del sistema solar fuera de la Tierra -y puede que Marte-.

  9. Ohjala pudieramos enviar sondas a Europa y Encelado al mismo tiempo. Alguna de las dos debe tener un oceano de agua liquida y quizas podamos tropesar con algún organismo vivo. Será posible que no tengamos que esperar decadas para la aprobación, lanzamiento, y llegada de dichas sondas a Encelado y Europa? Creo que deberíamos ya probar tecnologías que no solo permitan ahorro sustancial de combustible sino también en menos tiempo. ¿Será que por fin nos embarcamos con el VASIMR de Franklin Chang-Diaz de una vez por todas?

  10. Dos preguntas Daniel ¿no es cierto que en el caso de Marte el periodo de tiempo que ha sido habitable ha sido (geológicamente hablando) muy breve? ¿Eso en principio no debería bajarle muchísimo en el ranking de mundos con probabilidad de que haya vida?

    Y la otra ¿no se podría explicar la fuente de calor de Encelado por ser una luna con un núcleo menos denso que Europa y que en ese caso si resulten suficientes las fuerzas de marea saturnianas? De hecho su gravedad es muy reducida, por lo que su densidad también debería serlo. Gracias.

    1. Efectivamente, pero es que Marte a día de hoy ser habitable (siempre hablamos con respecto a microorganismos), no hace falta remontarse al periodo Noeico. Marte podría tener hoy en día fuentes de calor interno, lo que sumado a las enormes reservas de hielo, nos da un alto potencial de habitabilidad. Incluso en la superficie tenemos zonas donde de vez en cuando hay agua líquida gracias a la alta concentración de sales. El hecho de que en el pasado Marte tuviese grandes masas de agua líquida superficial eleva ese potencial de habitabilidad (la vida quizá surgió en algún momento del periodo Noeico y luego sobrevivió cuando las condiciones empeoraron). Por otro lado, los últimos resultados de Curiosity sugieren que Marte pudo tener masas de agua líquida de forma más o menos estable hasta el periodo Hespérico.
      Con respecto a Encélado, el origen de la fuente de calor interna es desconocido. Es posible que Encélado haya cambiado su órbita recientemente, pero por ahora todo son hipótesis.

  11. Agua por todas partes … solo falta un generador nuclear para separar el H y el O, protección contra la radiación, solventar los periodos de ingravided o naves o que la simulen, etc y SOBRE TODO amplitud de miras.

    Si lo pensamos el combustible es casi lo de menos.
    PD: parece que se confirma que en Marte hay mucha agua … pero lo importante es encontrarla fuera de los pozos gravitatorios.
    PD2: me ha dado por volver a soñar 😉

    1. Por soñar que no quede… pero cada vez se hace más real el hecho de que los seres humanos no formaremos parte de las misiones espaciales de exploración. Cada vez mejora más la tecnología de las sondas automáticas, lo que lo hace del todo innecesario. Por qué deberíamos malgastar recursos y arriesgar vidas humanas cuando tendremos robots que exploran infinítamente mejor que nosotros?
      En fin, siempre nos quedará Kim Stanley Robinson…

  12. Muy interesante la noticia !!
    Una Sonda demoraría, aproximadamente, 7 años en llegar a Encédalo y mínimo 3 años en prepararla….
    ¿cuando debería ser lanzada para que la distancia entre la Tierra y Saturno sea mínima ?

    1. El periodo orbital de Saturno es de 29,4 años. La oposición con la Tierra (alineación Sol, Tierra y Saturno) se produce cada 378 días. Las últimas oposiciones perihelicas (punto más próximo) fueron en 1973 y 2003, por lo que creo (Daniel me corregirá si me equivoco) que la siguiente será en 2033? Saludos.

    2. Perdona Hernán. No es por meterme contigo, ni mucho menos. Todos cometemos fallos. Pero es que veo cierta tendencia (lo han escrito varios de aquí para arriba), de llamar a nuestra admirada luna Encédalo, y es Encélado. Un saludo.

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Por Daniel Marín, publicado el 16 septiembre, 2015
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