Acalorado debate sobre el agua en la luna helada de Saturno

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Gráfico geíser Encelado

El reciente descubrimiento de columnas que contienen vapor de agua estallando desde el polo sur de la frígida luna saturniada Encelado, ha desatado un furioso debate.

Muchos científicos piensan que los geíseres de agua gaseosa deben hervir a partir de agua líquida almacenada bajo la superficie de la luna, lo cual haría de Encelado un prometedor candidato para la vida.

Pero un nuevo estudio desafía esta conclusión, defendiendo que las columnas podrían proceder igual de fácilmente del proceso de sublimación – un salto directo del estado sólido al gaseoso.

Esta conclusión puede descartar a Encelado como esperanza de la astrobiología, aunque no excluye la posibilidad de agua líquida, y por tanto de vida, en la luna.

Frío fiel

Los geíseres de Encelado se observaron por primera vez por la nave Cassini de la NASA en 2005, la cual fue lanzada en 1997 en una misión a la órbita de Saturno. Poco después del descubrimiento, un grupo de investigación liderado por Carolyn Porco, directora del equipo científico de imágenes de Cassini, calculó la proporción de hielo de agua respecto al vapor en las columnas. Cassini no fue capaz de medir directamente las masas de hielo y vapor en las columnas, pero los investigadores estimaron la masa de hielo a partir del brillo observado en las columnas (debido a que el hielo refleja la luz, por lo que a más hielo, columnas más brillantes). Dedujeron la masa de vapor de agua a partir de una medida de la firma molecular del vapor en las longitudes de onda de la luz que Cassini observó en las columnas.

Los científicos encontraron que había casi la misma cantidad de hielo y vapor de agua. Si este es el caso, defienden los investigadores, las columnas no pueden ser el resultado de la sublimación del hielo. Los cristales de hielo se cree que se recondensan a partir del vapor, en lugar de ser directamente expulsados desde la superficie o subsuperficie de la luna. Se necesita una gran cantidad de vapor para producir la proporción 50/50 de hielo y vapor, pero las leyes de la termodinámica evitan que se produzca tanto vapor sólo por sublimación. Por tanto, parte del vapor de agua debe producirse por evaporación en lugar de sublimación. Esto indica una vasta reserva de agua líquida en Encelado, tal vez tan superficial como a 7 metros bajo la superficie. Bajo esta teoría, los investigadores apodaron a las columnas de Encelado “Cold Faithful (Frío fiel)” por el geíser Old Faithful (Viejo Fiel) del Parque Nacional de Yellowstone. Su artículo se publicó en 2006 en la revista Science.

Pero un nuevo estudio liderado por Susan Kieffer de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign desafía este trabajo. Ella y sus colegas recalcularon la proporción de hielo a vapor y produjeron unos resultados enormemente distintos. En sus cálculos, el vapor es mucho más abundante que el hielo, con una proporción final de menos de 2:10, en comparación con la anterior estimación del equipo de 1:1.

“Simplemente volvimos a hacer los cálculos descritos en el [anterior] artículo y encontramos que no podíamos reproducir los resultados citados para la abundancia de vapor o la abundancia de hielo”, comenta Kieffer. “Nuestra conclusión fue que la sublimación no debería haber sido excluida de las consideraciones como proceso que podría producir las cantidades medidas, y por tanto debería considerarse de la misma forma que la hipótesis del agua líquida. Desgraciadamente, no ha sido así”.

Kieffer y su equipo publican sus hallazgos en el ejemplar de mayo de 2009 de la revista Icarus.

Interpretaciones conflictivas

Las dos conclusiones contradictorias describen una imagen totalmente distinta de Encelado. Bajo la primera, la luna tiene un barnizado de hielo que enmascara una región dinámica de flujos de agua bajo la superficie que posiblemente podría albergar vida. Pero otra interpretación ve a Encelado como un mundo gélido, sólido con hielo y roca por todos sitios.

“Ciertamente el agua está presente en Encelado, al menos como vapor y sólido, pero la presencia de vapor no implica necesariamente que el agua líquida esté presente”, escribe Kieffer junto a Brucke Jakosky, científico de la Universidad de Colorado en Boulder, en un ensayo en el ejemplar del 13 de junio de 2008 de la revista Science. “La respuesta definitiva sobre la vida potencial puede que tenga que esperar a una próxima misión que pueda hacer observaciones específicas de alta resolución que pueda distinguir entre los modelos en conflicto”.

Los autores del artículo original, con el punto de vista más esperanzador de la posibilidad de agua líquida en la luna, concuerdan en que se necesita más trabajo para resolver el escollo y comprender las estimaciones confrontadas de las proporciones de hielo a vapor de las columnas.

“Apenas acaba de empezar el análisis serio de las imágenes de las columnas de Encelado por parte del equipo de imágenes, y aún queda mucho para emitir un juicio sobre este tema”, dijo Porco en respuesta al nuevo artículo.

Andrew Ingersoll, científico planetario en Caltech, estuvo implicado en la estimación original de Porco et al., pero dijo que no cree que ninguna proporción sea totalmente precisa.

“Ahora mismo no estoy convencido por las estimaciones de nadie sobre la proporción de hielo/vapor”, comenta. Ingersoll está actualmente trabajando en una nueva estimación revisada.

Cassini también tiene previsto hacer futuros sobrevuelos de la luna, lo cual podría ayudar a refinar las estimaciones.

“Hay un número de razones por las que la proporción de hielo/vapor no puede usarse para demostrar o descartar los modelos”, dijo Kieffer. “No obstante, fue la proporción de hielo/vapor del artículo original lo que dio a la hipótesis del agua líquida su impulso. La clave de nuestro artículo en Icarus es que este valor estuvo mal calculado, que las dos hipótesis rivales deberían tenerse en cuenta, y ambas deberían considerarse por parte de la comunidad científica”.

Las intrigantes posibilidades e interpretaciones futuras de Encelado son razones por las que muchos científicos están presionando para una misión espacial dedicada a la luna. Aunque no existen planes oficiales, se están considerando actualmente un número de propuestas como futuras misiones de NASA y ESA.


Autor: Clara Moskowitz
Fecha Original: 13 de octubre de 2009
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