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| Una vista reciente del telescopio espacial Hubble de la NASA muestra a Urano rodeado por sus cuatro anillos principales y por 10 de sus 17 satélites conocidos. Crédito: NASA/JPL/STScI |
Las cinco grandes lunas de Urano -Miranda, Ariel, Umbriel, Titania y Oberón- son objetivos importantes para futuras misiones espaciales. El estudio de estos cuerpos ayudaría a determinar la existencia de entornos habitables en el Sistema Solar exterior. Para motivar e informar la exploración de estas lunas, los investigadores planetarios modelaron su evolución interna, sus estructuras físicas actuales y las firmas geoquímicas y geofísicas que podrían medir las naves espaciales. Predijeron que si las lunas conservaron líquido hasta el presente, es probable que sea en forma de océanos residuales de menos de 30 km (18,6 millas) de espesor en Ariel, Umbriel, y de menos de 50 km (31 millas) en Titania y Oberón.
Al menos 27 lunas rodean Urano, y las cuatro más grandes van desde Ariel, de 1.160 km (720 millas) de diámetro, hasta Titania, de 1.580 km (980 millas).
Los científicos planetarios han pensado durante mucho tiempo que Titania, dado su tamaño, tendría más probabilidades de retener calor interno, causado por la desintegración radiactiva.
Anteriormente, se consideraba que las demás lunas eran demasiado pequeñas para retener el calor necesario para evitar la congelación de un océano interno, sobre todo porque el calentamiento creado por la atracción gravitatoria de Urano es sólo una fuente menor de calor.
"Nuestro trabajo podría informar sobre cómo una futura misión podría investigar las lunas, pero el artículo también tiene implicaciones que van más allá de Urano", dijo la Dra. Julie Castillo-Rogez, investigadora del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA.
"Cuando se trata de cuerpos pequeños -planetas enanos y lunas-, los científicos planetarios han encontrado anteriormente pruebas de océanos en varios lugares improbables, incluidos los planetas enanos Ceres y Plutón, y la luna Mimas de Saturno."
"Así que hay mecanismos en juego que no comprendemos del todo. Este trabajo investiga cuáles podrían ser y cómo son relevantes para los muchos cuerpos del sistema solar que podrían ser ricos en agua pero que tienen un calor interno limitado."
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| Un nuevo modelo muestra que es probable que exista una capa oceánica en cuatro de las lunas principales de Urano: Ariel, Umbriel, Titania y Oberón. Los océanos salados -o salobres- se encuentran bajo el hielo y sobre capas de roca rica en agua y roca seca. Miranda es demasiado pequeña para retener suficiente calor para una capa oceánica. Crédito: NASA/JPL-Caltech |
En su estudio, los investigadores revisaron los resultados de los sobrevuelos de Urano por el Voyager 2 de la NASA en la década de 1980 y de las observaciones terrestres.
Además, construyeron modelos informáticos a los que añadieron los hallazgos de las misiones Galileo, Cassini, Dawn y New Horizons de la NASA, entre los que se incluía información sobre la química y la geología de la luna Encelado de Saturno, Plutón y su luna Caronte, y Ceres, todos ellos cuerpos helados de un tamaño similar al de las lunas de Urano.
Utilizaron estos modelos para evaluar el grado de porosidad de las superficies de las lunas uranianas y descubrieron que probablemente están lo bastante aisladas como para retener el calor interno necesario para albergar un océano.
Además, hallaron lo que podría ser una fuente de calor potencial en los mantos rocosos de las lunas, que liberan líquido caliente y ayudarían a que un océano mantuviera un entorno cálido, un escenario especialmente probable para Titania y Oberón, donde los océanos podrían incluso ser lo suficientemente cálidos como para soportar potencialmente la habitabilidad.
Miranda, la luna más interna y la quinta más grande, presenta rasgos superficiales que parecen ser de origen reciente, lo que sugiere que en algún momento pudo haber conservado suficiente calor para mantener un océano.
Según el modelo térmico, es improbable que Miranda haya albergado agua durante mucho tiempo: pierde calor con demasiada rapidez y probablemente ahora esté congelada.
Pero el calor interno no sería el único factor que contribuye a la formación de un océano subsuperficial.
Un hallazgo clave del estudio sugiere que los cloruros, así como el amoníaco, son probablemente abundantes en los océanos de las lunas más grandes del gigante helado. Se sabe desde hace tiempo que el amoníaco actúa como anticongelante.
Además, el modelo sugiere que las sales probablemente presentes en el agua serían otra fuente de anticongelante, manteniendo los océanos internos de los cuerpos.
"Por supuesto, todavía hay muchas preguntas sobre las grandes lunas de Urano", dijo el Dr. Castillo-Rogez.
"Queda mucho trabajo por hacer. Necesitamos desarrollar nuevos modelos para diferentes hipótesis sobre el origen de las lunas con el fin de orientar la planificación de futuras observaciones."
Fuentes, créditos y referencias:
Créditos a SciNews