Mimas, la luna de Saturno que podría tener un océano bajo su superficie

Saturno es conocido por su flota de muchas docenas de lunas, entre las cuales Mimas es una de las más conocidas, famosa incluso por su ridículamente enorme cráter Herschel, que tiene 140 kilómetros de diámetro que le da un extraño parecido con la Estrella de la Muerte de Star Wars.

Precisamente en Mimas, investigadores del Instituto de Investigación del Suroeste (SwRI), en Estados Unidos, se dispuso a demostrar que era un satélite inerte congelado, para llevarse la sorpresa de que, en cambio, descubrieron pruebas convincentes de que la pequeña luna más interna de Saturno tiene un océano interno líquido. 

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En los últimos días de la misión Cassini de la Nasa, la nave espacial identificó una curiosa oscilación en la rotación de la luna, que a menudo apunta a un cuerpo geológicamente activo capaz de albergar un océano interno.

"Si Mimas tiene un océano, representa una nueva clase de pequeños mundos oceánicos 'sigilosos' con superficies que no traicionan la existencia del océano", dijo la Dra. Alyssa Rhoden del SwRI, especialista en geofísica de satélites helados, particularmente aquellos que contienen océanos y la evolución de los sistemas de satélites de planetas gigantes.

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Uno de los descubrimientos más profundos de la ciencia planetaria en los últimos 25 años es que los mundos con océanos debajo de capas de roca y hielo son comunes en nuestro sistema solar. Dichos mundos incluyen los satélites helados de los planetas gigantes, como Europa, Titán y Encelado, así como planetas distantes como Plutón.

Los mundos como la Tierra con océanos superficiales deben residir dentro de un rango estrecho de distancias de sus estrellas para mantener las temperaturas que sustentan los océanos líquidos. Sin embargo, los mundos oceánicos de agua interior (IWOW) se encuentran en un rango de distancias mucho más amplio, lo que amplía enormemente la cantidad de mundos habitables que probablemente existan en toda la galaxia.

“Debido a que la superficie de Mimas tiene muchos cráteres, pensamos que era solo un bloque de hielo congelado”, dijo Rhoden. “Los IWOW, como Enceladus y Europa, tienden a estar fracturados y muestran otros signos de actividad geológica. Resulta que la superficie de Mimas nos estaba engañando y nuestra nueva comprensión ha ampliado enormemente la definición de un mundo potencialmente habitable en nuestro sistema solar y más allá”.

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Los procesos de marea disipan la energía orbital y rotacional como el calor en un satélite. Para que coincida con la estructura interior deducida del movimiento oscilatorio de Mimas, el calentamiento de las mareas dentro de la luna debe ser lo suficientemente grande como para evitar que el océano se congele, pero lo suficientemente pequeño como para mantener una gruesa capa helada. Usando modelos de calentamiento de mareas, el equipo desarrolló métodos numéricos para crear la explicación más plausible para una capa de hielo en estado estacionario de entre 14 y 20 millas de espesor sobre un océano líquido.

“La mayoría de las veces, cuando creamos estos modelos, tenemos que ajustarlos para producir lo que observamos”, dijo Rhoden. "Esta vez, la evidencia de un océano interno simplemente surgió de los escenarios de estabilidad de la capa de hielo más realistas y de las oscilaciones observadas".

El equipo también descubrió que el flujo de calor de la superficie era muy sensible al grosor de la capa de hielo, algo que podría verificar una nave espacial. Por ejemplo, la nave espacial Juno está programada para volar por Europa y usar su radiómetro de microondas para medir los flujos de calor en esta luna joviana. Estos datos permitirán a los científicos comprender cómo el flujo de calor afecta las capas heladas de mundos oceánicos como Mimas, que son particularmente interesantes a medida que el Europa Clipper de la Nasa se acerca a su lanzamiento en 2024.

“Aunque nuestros resultados respaldan un océano actual dentro de Mimas, es un desafío reconciliar las características geológicas y orbitales de la luna con nuestra comprensión actual de su evolución orbital térmica”, dijo Rhoden. “Evaluar el estado de Mimas como una luna oceánica sería un punto de referencia de los modelos de su formación y evolución. Esto nos ayudaría a comprender mejor los anillos de Saturno y las lunas medianas, así como la prevalencia de lunas oceánicas potencialmente habitables, particularmente en Urano. Mimas es un objetivo convincente para continuar con la investigación”.

REDACCIÓN CIENCIA

*Con información del Southwest Research Institute