Ganímedes, Luna de Júpiter, pueden albergar 'Sándwich' de océanos y el hielo

01 de mayo de 2014

La más grande de las lunas en nuestro sistema solar, un compañero de Júpiter llamada Ganímedes, podrían haber hielo y océanos amontonados en varias capas como un sándwich, según una nueva investigación financiada por la NASA de los modelos maquillaje de la luna.

Anteriormente, la luna fue pensada para albergar un océano grueso intercalado entre dos capas de hielo, uno en la parte superior y otro en la parte inferior.

"Océano de Ganimedes podría ser organizado como un Dagwood sándwich," dijo Steve Vance del Laboratorio de Retropropulsión de la NASA en Pasadena, California, explicando a semejanza de la luna con sándwiches multi-con gradas del personaje de dibujos animados "Blondie". El estudio, dirigido por Vance, proporciona nueva evidencia teórica para el modelo del equipo "club sandwich", propuesto por primera vez el año pasado. La investigación aparece en la revista planetario y ciencia espacial.

Los resultados apoyan la idea de que podría haber surgido posiblemente vida primitiva en la luna helada. Los científicos dicen que lugares donde interactúan agua y roca son importantes para el desarrollo de la vida; por ejemplo, es posible la vida comenzó en la Tierra en burbujas de ventilación en el fondo del mar. Antes del nuevo estudio, el fondo del mar rocoso de Ganimedes fue pensado para ser cubierto con hielo, no líquido, un problema para la aparición de la vida. Los resultados de "sándwich" sugieren lo contrario: la primera capa en la parte superior del núcleo rocoso podría ser agua salada.

 

"Esto es una buena noticia para Ganímedes," dijo Vance. "Su océano es enorme, con enormes presiones, así que se pensó que tenía hielo denso formado en el fondo del océano. Cuando añadimos sales a nuestros modelos, se nos ocurrió con líquidos suficientemente densos para hundirse hasta el fondo del mar."

 

Científicos de la NASA sospechan, primero un océano en Ganímedes en la década de 1970, basado en modelos de la gran luna, que es más grande que Mercurio. En la década de 1990, la Misión Galileo de la NASA voló por Ganímedes, confirmando un océano de la luna y que se extiende a profundidades de cientos de kilómetros. La nave espacial también encontraron pruebas de mar salado, es probable que contiene sal sulfato de magnesio.

 

Los modelos anteriores de océanos de Ganímedes asumieron que la sal no cambia las propiedades de líquido mucho con presión. Vance y su equipo demostraron, a través de experimentos de laboratorio, cuánta sal realmente aumenta la densidad de líquidos en las condiciones extremas dentro de Ganímedes y lunas similares. Puede parecer extraño que la sal puede hacer que el océano sea más denso, pero puedes ver por ti mismo cómo esto funciona mediante la adición de sal de mesa antigua llana a un vaso de agua. En lugar de aumentar en volumen, el líquido se contrae y se vuelve más denso. Esto es porque los iones de sal atraen a las moléculas de agua.

 

Los modelos se complican más cuando las diferentes formas de hielo son tenidas en cuenta. El hielo que flota en la bebida se llama "Ice yo." Es la forma menos densa de hielo y más liviano que el agua. Pero a altas presiones, como las de los océanos tremendamente profundos como Ganímedes, las estructuras de cristal de hielo más compactas. "Es como encontrar un mejor arreglo de zapatos en su equipaje: las moléculas de hielo convertido en agruparse más firmemente,", dijo Vance. El hielo puede llegar a ser tan denso que es más pesado que el agua y cae al fondo del mar. El hielo más denso y más pesado que persisten en Ganimedes se llama "Ice VI."

 

Modelando estos procesos usando computadoras, el equipo vino con un océano entre hasta tres capas de hielo, además del lecho rocoso. El hielo más ligero es en la parte superior, y el líquido mas salado pesa lo suficiente para hundirse hasta el fondo. Es más, los resultados demuestran un posible extraño fenómeno que causa el nivel de los océanos "nieve hacia arriba". Como las plumas de los océanos mantequera y fría serpiente alrededor, podría formar hielo en la capa superior del océano, llamada "Hielo III", en el agua de mar. Cuando las formas de hielo, sales precipitan hacia fuera. Las sales más pesadas así caería hacia abajo, y el hielo más ligero, o "nieve", haría flotar hacia arriba. Esta "nieve" se derrite otra vez antes de llegar a la cima del océano, posiblemente dejando aguanieve en medio el sándwich de luna.

 

"No sabemos cuánto existiría la estructura Dagwood sándwich,", dijo Christophe Sotin de JPL. "Esta estructura representa un estado estable, pero diversos factores podrían significar que la luna no llega a este estado estable.

 

Sotin y Vance son ambos miembros del equipo de mundos helados en el JPL, parte del multi-institucional NASA Astrobiology Institute con sede en el centro de investigación Ames en Moffett Field, California

 

Los resultados pueden aplicarse también a exoplanetas, planetas eso Círculo de estrellas más allá de nuestro Sol. Se han propuesto algunas súper-tierras, más masivos que la Tierra, los planetas rocosos como "agua mundos" cubiertos de océanos. ¿Podrían tener vida? Vance y su equipo que en experimentos de laboratorio y el modelado más detallada de exóticos océanos podrían ayudar a encontrar respuestas.

 

Ganimedes es uno de cinco lunas en nuestro sistema solar que tiene vastos océanos bajo la corteza helada . Las otras lunas son Europa de Júpiter y Callisto y Titan de Saturno y Júpiter. La Agencia Espacial Europea está desarrollando a una misión espacial, llamada las lunas heladas de Júpiter Explorer o jugo, para visitar Europa, Calisto y Ganímedes en el 2030s. La NASA y el JPL están contribuyendo a tres instrumentos en la misión, que está programado para lanzar en 2022.

 

Otros autores del estudio son Mathieu Bouffard de Ecole Normale Supérieure de Lyon, Francia y Mathieu Choukroun, también del JPL y del equipo de mundo helado del Instituto de Astrobiología de la NASA. JPL es administrado por el Instituto de tecnología de California en Pasadena de la NASA.

 

Whitney Clavin
Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif.
818-354-4673
whitney.clavin@jpl.nasa.gov 

"Courtesy NASA/JPL-Caltech."

 

Traducción: El Quelonio Volador