¡Está confirmado! Mimas, una de las pequeñas lunas de Saturno, contiene un océano global de agua debajo de su superficie helada. Y más sorprendente aún: la aparición de este océano se remonta a menos de 15 millones de años.
Imágenes en falso color de la luna de Saturno, Mimas, revelan variaciones ya sea en la composición o la textura en toda su superficie. Crédito: NASA/JPL.
Este hallazgo impactante replantea radicalmente la definición de lo que puede ser una luna con océano y, en última instancia, podría redefinir nuestra búsqueda de vida extraterrestre en lunas del sistema solar. Esto se debe a que, a primera vista, Mimas —apodada la «Estrella de la Muerte» debido a un gran cráter que la hace parecerse a la estación espacial del Imperio en Star Wars— no parece el tipo de cuerpo que los científicos esperarían que sostuviera un océano. De hecho, ni siquiera parece capaz de soportar un cuerpo tan vasto de líquido.
El equipo detrás de este descubrimiento acuático estima que el joven océano se encuentra a unos 20 a 30 kilómetros bajo la superficie de la corteza de hielo de Mimas, constituyendo al menos la mitad del volumen de la luna.
«Lo principal aquí son las potenciales condiciones de habitabilidad en un objeto del sistema solar del cual nunca esperaríamos tener agua líquida», dijo Valery Lainey, miembro del equipo de descubrimiento y científico del Observatorio de París (PSL). «Es realmente asombroso».
De tamaño similar y orbitando a una distancia parecida alrededor de Saturno, las lunas Encélado (a la izquierda, con un diámetro de aproximadamente 500 km) y Mimas (a la derecha, con un diámetro de aproximadamente 400 km) tienen superficies muy diferentes entre sí, que parecen indicar condiciones internas incompatibles. Sin embargo, ambas albergan un océano de agua líquida bajo su superficie. Crédito: Frédéric Durillon, Animea Studio/Observatorio de París – PSL, IMCCE.
Esta revelación hace que Mimas sea aún más similar a su hermana lunar saturniana, Encélado, que los científicos ya sabían que tenía un océano subsuperficial. Ambas lunas existen a distancias similares del gigante gaseoso y son de tamaño similar —con Encélado cubierta de hielo midiendo alrededor de 500 kilómetros de ancho y la igualmente fría Mimas un poco más pequeña con 396 km de ancho—.
Una diferencia clave entre las dos lunas es que, mientras el océano de Encélado se abre paso a través de su superficie en forma de chorros y penachos masivos, el mar de Mimas aún no ha agrietado su corteza de hielo.
Eso significa que, aunque la nave espacial Cassini de la NASA pudo volar a través de penachos de hielo que salían de Encélado para confirmar sus océanos e incluso descubrir algunas de las moléculas complejas contenidas en ellos, la nave no pudo hacer lo mismo para Mimas.
Plumas fotografiadas por Cassini en Encélado. (NASA/JPL/Instituto de Ciencias Espaciales).
«Es realmente sorprendente que no hayamos visto nada, pero el grosor de la corteza de hielo de Mimas es suficiente para mantener este océano sin ninguna actividad significativa que lo delate durante millones de años», continuó Lainey. «Por eso Cassini no encontró nada en la superficie de Mimas».
Sin embargo, eso no significa que la sonda, que pasó 13 años en el sistema de Saturno antes de estrellarse intencionalmente contra el gigante gaseoso en 2017, no haya sido clave para ayudar a encontrar el océano de Mimas.
«Cabeceo» de Mimas
Lainey y sus colegas hallaron sus primeras pistas de que Mimas tenía un océano líquido enterrado cuando utilizaron datos de Cassini para investigar una ruptura en los famosos anillos de Saturno llamada la «división Cassini».
En 2010, mientras intentaban dilucidar si un cambio en la órbita de Mimas podría haber causado tal división, el equipo notó un extraño cambio tanto en la rotación de la luna como en su órbita. En 2014, pudo determinar que estas grandes libraciones eran el resultado de que la luna saturniana tenía un núcleo rocoso sólido deforme, o un océano subsuperficial que permitiría que su capa externa oscilara independientemente de su núcleo.
Reprocesamiento de la astrometría de Mimas. Aquí, la mayor parte del borde del satélite se puede utilizar para determinar el centro de la figura de Mimas. Los puntos morados son los puntos del borde detectados en la imagen, mientras que los turquesa representan la forma esperada a partir del cálculo de armónicos esféricos. La curva naranja representa el ecuador de Mimas. El uso de modelado de formas tridimensionales complejas permite obtener un centro de figura más preciso para Mimas. Crédito: V. Lainey et al.
El avance se produjo cuando el equipo finalmente modeló el movimiento de Mimas y determinó que un núcleo rocoso solo podría ser responsable de las observaciones si fuera alargado y plano como un panqueque. Obviamente, esto no coincidía con lo que los astrónomos veían en la vida real, pero además, la forma en que la órbita de Mimas ha evolucionado desde 2014 también respaldó la hipótesis global del océano subsuperficial.
«No hay un interior rígido que sea compatible con la rotación y la evolución orbital de Mimas», sostuvo el científico del PSL. «Es un alivio finalmente lograr demostrar que esa es la solución».
Una luna con habitabilidad
No solo el equipo pudo determinar que los océanos solo han estado presentes durante unos pocos millones de años —debido a que la órbita de Mimas permanece aplanada o excéntrica—, sino que también pudieron calcular cuánta agua probablemente esté presente en los océanos de la luna.
«Al menos el 50 % del volumen de Mimas está lleno de agua líquida», precisó Lainey. «Esta es una gran cantidad de agua líquida para el tamaño del satélite».
Esta agua parece estar rozando el núcleo rocoso de Mimas, al mismo tiempo que se calienta por la fricción que esta acción genera. Dicha interacción también da lugar a lo que los científicos describen como una «química interesante» que probablemente se esté desarrollando en la luna saturniana en este momento.
Vista en sección del interior de la luna Mimas, que incluye una cáscara de hielo, un océano de agua global y un núcleo de silicatos. Crédito: Frédéric Durillon, Animea Studio/Observatorio de París – PSL, IMCCE.
Se cree que las interacciones entre el agua y la roca han desempeñado un papel vital en el origen y la existencia continua de la vida en la Tierra, lo que significa que esa química en Mimas es, de hecho, una perspectiva emocionante para las investigaciones sobre la vida y la habitabilidad en el sistema solar.
«Mimas es un objeto pequeño que parece extremadamente frío, sin actividad geológica, y nunca esperarías ninguna actividad geofísica en su interior, como calentamiento o contacto entre agua y silicatos en su núcleo rocoso», dijo Lainey. «Encontrar que esto está sucediendo es realmente asombroso».
Para investigaciones futuras, Lainey dijo que le encantaría que envíen una sonda espacial allí. Mientras tanto, tiene la intención de seguir investigando esta luna saturniana desde la Tierra para aprender más sobre cómo ha evolucionado su temperatura, cómo la presencia de este océano ha afectado su órbita y qué efecto ha tenido en los anillos de Saturno y las otras lunas del gigante gaseoso. Esto podría ayudar a calcular mejor la edad de los océanos en su interior.
«Quisiera enfatizar que Mimas definitivamente no parece el tipo de objeto que podría ser habitable», agregó Lainey. «Así que tal vez la conclusión es que si este objeto puede ser habitable, ¿quién sabe qué otros tipos de objetos pueden serlo también?».
La investigación del equipo se publicó este 7 de febrero en la revista Nature.
Fuente: PSL/Space.com. Edición: MP.
La luna «Estrella de la Muerte» de Saturno, Mimas, alberga un océano