Polvo en la luna Encélado
Escucha esta
nota en voz del autor.
La luna de
Saturno, Encélado, pertenece al grupo de cuerpos del sistema solar que se cree
tienen un océano de agua lÃquida bajo su superficie (en este grupo están
también la luna de Júpiter Europa y el planeta enano Plutón). Parte de la
evidencia está en la serie géiseres o plumas de vapor y granos o polvo de hielo
de agua que se emiten desde cuatro grietas de unos 130 km de largo en su polo
sur. En el polvo de estos géiseres la nave Cassini (una misión ya extinta de la
NASA, la Agencia Espacial Europea y la Agencia Espacial Italiana) detectó
trazas de compuestos quÃmicos (por ejemplo, algunas sales, entre ellas sal
común) que solo se pueden producir cuando están en contacto agua lÃquida y
material rocoso a una temperatura relativamente alta, algo parecido a lo que
sucede en el fondo del océano terrestre cerca de las fisuras en zonas
volcánicas activas llamadas “ventilas hidrotermalesâ€.
Los géiseres
de esta luna son de gran relevancia para el ambiente de Saturno. Por ejemplo,
el polvo mantiene la superficie de Encélado cubierta con una capa de hielo muy
puro, que hace que su superficie refleje casi toda la luz que recibe del Sol,
como si fuera un espejo. Parte del polvo de hielo se riega a lo largo de la
órbita de Encélado, alimentando la parte interior del llamado anillo E (de
polvo) que rodea a los caracterÃsticos anillos principales de Saturno. También,
el vapor de los géiseres produce una estructura de moléculas de agua alrededor
de Saturno y los granos de hielo más pequeños (de fracciones de micra o de
milésimas de milÃmetro) de los géiseres logran escapar de Saturno a cientos de
kilómetros por segundo al ser acelerados por el campo eléctrico del planeta.
En un estudio
publicado en la revista Geophysical Research Letters, un investigador y dos
estudiantes del grupo de Ciencias Espaciales del Instituto de GeofÃsica de la
UNAM, explican que el movimiento de estas partÃculas puede describirse a partir
de un modelo de tres fuerzas: la fuerza de arrastre del gas de los géiseres que
las empuja hacia afuera de las grietas del polo sur; la fuerza gravitacional de
Encélado que afecta a la masa de las partÃculas y la llamada fuerza de Lorentz
que es, en realidad, la suma de las fuerzas de los campos magnético y eléctrico
de Saturno. La fuerza de Lorentz afecta a estas partÃculas de polvo porque se
cargan eléctricamente cuando capturan los electrones libres que circulan cerca
de Encélado. Una de las dificultades del calculo de la fuerza de Lorentz es que
se debe conocer la configuración del campo magnético de Saturno cerca de
Encélado.
Se sabe que
el campo magnético de Saturno (y de otros planetas como la Tierra) se comporta
globalmente como un dipolo, similar al de un imán común, pero cerca de Encélado
el campo magnético es distorsionado por los géiseres como lo pudo medir la nave
Cassini al pasar cerca de Encélado. Con estos pocos datos, fue posible
construir una imagen tridimensional detallada de este campo distorsionado y en
las simulaciones que pudieron generarse se pudo ver que estas distorsiones
magnéticas producen desviaciones muy particulares en las trayectorias de las
partÃculas de polvo.
El modelo
desarrollado en este trabajo concluye que los granos de polvo pueden escapar
dependiendo de su tamaño y de la velocidad con la que salen de las grietas. El
lÃmite de tamaño es 0.3 micras, es decir, los granos mayores a 0.3 micras caen
sobre la superficie del satélite y los menores a 0.3 micras pueden escapar aún
cuando su velocidad sea un poco menor a la velocidad de escape del satélite
(207 m/s). La excepción son las partÃculas más pequeñas (de centésimas o
milésimas de micra) que escapan casi instantáneamente.
Una gran
cantidad de partÃculas pueden tardar hasta 7 horas en escapar del satélite o en
caer en su superficie. Debido a que la actividad de los géiseres es casi
ininterrumpida, Encélado tiene una exósfera o nube tenue de polvo que lo
envuelve.
Hasta ahora
no se han detectado géiseres de agua similares a los de Encélado en otras lunas
del sistema solar, pero parte de los modelos y métodos de este trabajo pueden
aplicarse a otras lunas o aún a planetas para determinar las trayectorias de
partÃculas de polvo que son expulsadas por otras fuentes como los impactos de
meteoroides.
Trayectorias de partÃculas de polvo de hielo de
diferentes tamaños emitidas desde el polo sur de la luna Enélado a través de
sus géiseres (Cada color representa un tamaño de acuerdo a la barra en la parte
superior. Los tamaños están en fracciones de micra (o de milésimas de
milÃmetro). El cÃrculo gris punteado representa los lÃmites de la influencia
gravitacional de Encélado. Las partÃculas que llegan a ese lÃmite son las que
escapan.
Encélado y sus géiseres. Las imagenes en la parte inferior son acercamientos al
terreno de las grietas de donde salen los géiseres de vapor y polvo de hielo de
agua. Estas imágenes fueron tomadas por la nave Cassini, una misión espacial de
la NASA/ESA/ASI.
En esta imagen se observa parte del anillo de polvo E (con forma de arco) de
Saturno con la luna Encélado y sus géiseres (punto brillante) en su interior
captados por las cámaras de la nave Cassini (NASA/ESA/ASI). El anillo E se
forma, en parte, por el povo que escapa de los géiseres.
REF:https://areas.geofisica.unam.mx/ciencias_espaciales/noticias/noticiasA/NOTA16.html