updated 3:21 PM CET, Dec 9, 2016

Cassini revela 101 géiseres sobre Encelado, la luna helada de Saturno

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géiseres en Encelado

La única fuente plausible de la formación de los géiseres es el mar que existe debajo de la capa de hielo

Los científicos que usan datos de la misión de la nave espacial Cassini de la NASA han identificado 101 géiseres en erupción en distintas de la helada Encelado, la luna de Saturno. Su análisis sugiere que es posible que llegue agua líquida desde el mar subterráneo de la luna hasta su superficie.

Estos hallazgos y pistas de las erupciones de géiseres se presentan en dos artículos publicados en la edición en línea de la revista Astronomical Journal.

Durante un período de casi siete años las cámaras de Cassini encuestaron el terreno polar sur de la pequeña luna, una cuenca geológica única reconocida por sus cuatro fracturas prominentes llamadas "rayas de tigre" y los géiseres de diminutas partículas de hielo y vapor de agua avistados primeramente allí hace casi 10 años. El resultado de la investigación es un mapa de 101 géiseres, cada uno en erupción desde una de las fracturas de rayas de tigre, y el descubrimiento de que los géiseres individuales son coincidentes con los pequeños puntos calientes. Estas relaciones señalaron el camino hacia el origen de los géiseres.

Después del primer avistamiento de los géiseres en el año 2005, los científicos sospechaban que la flexión de Encelado, por las mareas de Saturno cuando la luna orbita el planeta, tenían algo que ver con su comportamiento. Una sugerencia, incluido el roce de ida y vuelta de las paredes de las fracturas de oposición que genera calor por fricción, se volvió vapor de hielo y líquido formando un géiser.

Puntos de vista alternativos llevados a cabo durante la apertura y cierre de las fracturas permiten al vapor de agua llegar a la superficie desde abajo. Antes de este nuevo estudio no estaba claro qué proceso tenía la influencia dominante. Tampoco está claro si el exceso de calor emitido por Encelado se correlacionó con la actividad de todos los géiseres.

Para determinar la ubicación de la superficie de los géiseres, los investigadores emplearon el mismo proceso de triangulación utilizado históricamente para estudiar las características geológicas de la Tierra, como las montañas. Cuando los investigadores compararon los lugares de los géiseres con los mapas de baja resolución de emisión térmica, se hizo evidente que la mayor actividad de los géiseres coincidía con la mayor cantidad de radiación térmica. Las comparaciones entre los géiseres y fuerzas de marea revelaron conexiones similares. Sin embargo, por sí solas estas correlaciones no fueron suficientes para responder a la pregunta: "¿Qué produce qué?"

géiseres en Encelado, representación artística

La respuesta a este misterio proviene de la comparación de los resultados del estudio con datos de alta resolución recogidos en 2010 por instrumentos de detección de calor de la sonda Cassini. No se encontraron géiseres individuales que coincidiesen con los puntos calientes de pequeña escala, de sólo unos cuatro metros (o decenas de metros) de ancho, que eran demasiado pequeños para ser producidos por calentamiento por fricción, pero tenían el tamaño adecuado para ser el resultado de la condensación del vapor de las paredes cerca de la superficie de las fracturas. Esto inmediatamente implicaba a varios lugares como la firma del proceso de formación de géiseres.

"Una vez que tuvimos en la mano estos resultados sabíamos de inmediato que el calor no estaba causando los géiseres, sino al revés", dijo Carolyn Porco, líder del equipo de imágenes de Cassini en el Instituto de Ciencias Espaciales, Boulder, Colorado, y autora principal del primera artículo. "También nos dijeron que los géiseres no son un fenómeno cercano a la superficie, sino que tienen raíces mucho más profundas".

géiseres en Encelado, representación 3D

Gracias al reciente análisis de los datos de gravedad de Cassini los investigadores concluyeron que la única fuente plausible de la formación del material de los géiseres es el mar que ahora se sabe que existe debajo de la capa de hielo. También encontraron que vías estrechas a través de la capa de hielo pueden permanecer abiertas desde el mar hasta llegar a la superficie, si se llenan con agua líquida.  

En el documento complementario, los autores informan que el brillo de la pluma formada por todos los géiseres, como se ha visto con cámaras de alta resolución de Cassini, cambia periódicamente cuando Encelado orbita Saturno. Armados con la conclusión de que la apertura y cierre de las fracturas modula la ventilación, los autores compararon las observaciones con el horario de ventilación que se espera debido a las mareas.

Encontraron que el modelo más simple de flexión de la marea proporciona un buen partida para las variaciones de brillo que observa Cassini, pero no predice el momento en que el penacho se empieza a iluminar.

Referencias:

Tidally Modulated Eruptions on Enceladus: Cassini ISS Observations and Models
How the Geysers, Tidal Stresses, and Thermal Emission across the South Polar Terrain of Enceladus are Related