Un volcán de hielo y agua en el planeta enano Ceres
Científicos de la NASA creen que la montaña Ahuna Mons de Ceres es un criovolcán, un volcán extraterrestre de hielo y agua. El descubrimiento se presenta ahora junto a otros cinco estudios basados en los datos de la sonda espacial Dawn, en órbita en torno a este remoto planeta enano.
Imagen en alta resolución de Ahuna Mons y simulacion en falso color a partir de las imágenes captadas por la sonda Dawn en Ceres. / NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA
Algunos de los secretos del planeta enano Ceres, el objeto más grande del cinturón de asteroides situado entre Marte y Júpiter, se desvelan esta semana en seis estudios publicados por la revista Science.
Sus resultados se han obtenido con la información recogida por la nave espacial Dawn, en órbita alrededor de Ceres, y revelan que este remoto mundo de roca y hielo tiene cráteres, terrenos agrietados y otras huellas de procesos geológicos, incluida una formación muy poco frecuente en los objetos del sistema solar: los criovolcanes.
En estos volcanes extraterrestres se supone que el agua líquida desempeña el papel del magma o lava, mientras que el hielo hace las veces de roca. Aunque se han observado en lunas como Tritón y Encélado, las evidencias que prueban la existencia de estos volcanes de hielo hasta ahora ha sido difícil de descubrir en objetos como los planetas enanos.
El agua líquida desempeña el papel del magma o lava, mientras que el hielo hace las veces de roca
Pero con las imágenes de Dawn un equipo liderado por el investigador Ottaviano Ruesch, del centro de vuelo espacial Goddard de la NASA, ha localizado una formación criovolcánica en Ceres llamada Ahuna Mons. Se trata de una montaña con forma de domo, con una base elíptica y una parte superior cóncava que, junto a otras propiedades, indican que es un criovolcán.
Mediante modelos matemáticos, los autores han determinado la edad de Ahuna Mons y han descubierto que se formó después de los cráteres que la rodean, lo que indica que esta montaña helada se originó hace relativamente poco. No hay evidencia de tectónica de compresión ni de erosión. Aparentemente, la extrusión (que se produce al apretar un material para que salga por una abertura) es la causa fundamental detrás de la formación de este volcán de hielo.
Aunque los científicos no pueden determinar cuál es el material exacto que originó este criovolcán sin disponer de más datos, consideran que las sales de cloro –detectadas anteriormente en otras regiones de Ceres–, podrían estar junto al hielo de agua bajo la superficie del planeta enano y provocar la actividad química que levantó Ahuna Mons.
Modelo de la región de Ahuna Mons. / Ruesch et al, l Ciencia (2016)
En un segundo estudio, el científico Jean-Philippe Combe del Bear Fight Institute en Winthrop (EE UU) y otros colegas informan de que han descubierto agua helada expuesta sobre una pequeña zona (menos de un km2) de la superficie de Ceres, donde se supone que solo puede aguantar durante unas décadas. En consecuencia, solo una formación de agua relativamente reciente explicaría este hallazgo.
Los investigadores, que han utilizado el espectrómetro cartográfico de infrarrojos y luz visible de Dawn para su trabajo, proponen varias posibilidades. Su hipótesis más plausible es que el planeta enano haya estado expuesto a materiales ricos en agua cercanos a la superficie debido a un impacto, o bien por un desprendimiento local.
Energéticas partículas solares en Ceres
Por su parte, el equipo de Christopher Russell de la Universidad de California en los Angeles, investigador principal de la misión Dawn, ha analizado las energéticas partículas solares encontradas en Ceres. Con un detector de neutrones y rayos gamma se han observado las rápidas ráfagas de viento solar interactuando con Ceres.
Los autores proponen dos posibles explicaciones para este fenómeno: la presencia de una atmósfera débil ionizada por partículas energéticas del viento solar y que produce un arco de choque; o lo que es menos probable, que un interior salino origine una corriente eléctrica dentro de Ceres, de manera que se haya creado un campo magnético que desvíe el viento solar.
Ceres es un mundo de hielo y roca, donde abundan los cráteres y hay domos, zonas con flujos lobulados, terrenos agrietados y estructuras lineales
Desde la misma universidad californiana Eleonora Ammannito lidera un cuarto estudio donde se analiza la distribución de minerales filosilicatos arcillosos con magnesio y amonio. Los investigadores utilizaron el espectrómetro cartográfico de la sonda para determinar que la composición de estos materiales es prácticamente uniforme en toda la superficie de Ceres, aunque su abundancia varía. Dado que estos minerales necesitan la presencia de agua para formarse, los autores sugieren que, en algún punto de su historia, este planeta enano se vio afectado por procesos de alteración acuosa generalizados y extensivos.
Por su parte, el equipo de Harald Hiesinger ha examinado desde la Universidad de Münster (Alemania) los cráteres localizados en Ceres a partir de los datos de la cámara multimagen de Dawn. Anteriormente se creía que este planeta tenía una capa de hielo justo debajo de su superficie, pero las diferentes profundidades y formas de los cráteres indican que la capa externa de Ceres no está hecha exclusivamente de hielo o de roca, sino de una mezcla de ambos.
Una mezcla de hielo y roca
Si Ceres tuviera una capa en la que predominara solo el hielo, se esperaría que incluso los cráteres más pequeños se ‘suavizaran’ entre los 10 y los 100 millones de años, pero esto no coincide con las observaciones de la sonda. Contando la cantidad y el tamaño de los cráteres que se encuentran en la superficie, los autores también han podido datar diferentes regiones.
Finalmente, en el estudio de la investigadora Debra Buczkowski, de la Universidad Johns Hopkins (EE UU), se recogen las diversas formaciones que se observan en Ceres, incluyendo cráteres, domos, zonas con flujos lobulados, terrenos agrietados y estructuras lineales. Mientras que algunas de ellas fueron causadas por impactos, otras fueron provocadas por procesos geológicos como las fallas subsuperficiales.
Algunas de estas formaciones también parecen haberse originado a partir de procesos criomagmáticos o criovulcánicos, los cuales, a su vez, habrían sido provocados por el hielo derretido debajo de la superficie del planeta enano. Al igual que en el estudio de Ruesch, los autores mencionan que estos patrones apuntan al afloramiento de sales.
Los futuros datos de la sonda Dawn ayudarán a confirmar estas y otras características de Ceres, el remoto mundo de hielo y roca.
Referencias bibliográficas:
O. Ruesch et al.: “Cryovolcanism on Ceres”; J.-P. Combe et al.: “Detection of local H2O exposed at the surface of Ceres”; C.T. Russell et al.: “Dawn arrives at Ceres: Exploration of a small, volatile-rich world”; H. Hiesinger et al.: “Cratering on Ceres: Implications for its crust and evolution”; D.L. Buczkowski et al.: “The geomorphology of Ceres”; E. Ammannito et al.: “Distribution of phyllosilicates on the surface of Ceres”. Science, septiembre de 2016.