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    ¿Qué significa la abundancia de agua en el sistema solar para la vida?

    Esta ilustración muestra a Cassini buceando a través de plumas de géiser en Saturno, la luna mundial oceánica de Encelado. Crédito:NASA / JPL-Caltech

    Hubo mucho entusiasmo cuando la NASA reveló recientemente nuevos detalles sobre los océanos que acechan debajo de la superficie de la pequeña luna de Saturno, Encelado, y la Europa de Júpiter.

    ¿Por qué tanta emoción? Bien, aquí en la tierra, donde tienes agua, energía y nutrientes, tienes vida. Entonces, ¿por qué no la vida en estos otros mundos?

    Gracias a las mediciones realizadas por la nave espacial Cassini, ya sabíamos que Encelado tiene un océano enterrado profundamente bajo su superficie.

    De la nueva investigación, publicado en Science este mes, ahora parece muy probable que en la base de ese océano, Los respiraderos hidrotermales arrojan activamente nutrientes y energía a las oscuras profundidades del océano.

    El material ventilado impulsa reacciones químicas, en lo profundo del océano, liberando hidrógeno molecular que finalmente se lleva desde la luna en los géiseres gigantes que observamos.

    También se sabe desde hace mucho tiempo que Europa, la luna helada de Júpiter, alberga un océano subterráneo que contiene más agua líquida de la que está presente en todo el planeta Tierra.

    Como Encelado, se cree que la base del océano de Europa podría presentar actividad hidrotermal, y por lo tanto, podría ser un lugar adecuado para que la vida se desarrolle y prospere.

    Los resultados de este mes unen a Europa y Encelado más estrechamente que nunca. Las observaciones de Europa con el telescopio espacial Hubble revelaron que dos episodios de erupciones similares a un géiser mostraron que el agua se expulsaba a una altitud de 50 km por encima de la superficie de la luna en 2014. y 100 km en 2016.

    Encelado, solo 500 km de ancho, ahora se sabe que alberga un océano enterrado de agua líquida. Crédito:NASA / JPL / Space Science Institute

    Agua, agua por todas partes

    Cuando miramos otros planetas, no vemos océanos, sin lagos ni ríos.

    En el pasado, solíamos imaginar que el agua era un recurso escaso y precioso. Pero a medida que aprendemos más sobre nuestro lugar en el Universo, somos cada vez más conscientes de que el agua está en todas partes.

    Alrededor del 75% de todos los átomos de nuestra galaxia son hidrógeno, y es el elemento más común del Universo. El oxígeno es el tercer elemento más común en el espacio, aunque constituye solo alrededor del 1% de la suma total de todos los átomos que hay.

    Agua (H 2 O) está formado por dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno. Por lo tanto, no debería sorprendernos que haya agua en todas partes, ni que jugó un papel clave en la formación y evolución de nuestro sistema planetario.

    Hazme un planeta

    Cuando nuestro sol se estaba formando los planetas y otros escombros del sistema solar crecieron a su alrededor a partir de un disco de polvo, hielo y gas. El material más cercano al proto-Sol estaba tan caliente que solo los elementos y compuestos más refractarios (aquellos con los puntos de fusión y ebullición más altos) eran sólidos.

    A mayores distancias, la temperatura era más baja y se podía congelar más material, agregando a la masa de material sólido que flota alrededor en lo que se conoce como un disco protoplanetario.

    Europa, la luna helada de Júpiter. Debajo de la superficie helada acecha un vasto océano, que contiene más agua de la que se puede encontrar en todo nuestro planeta. Crédito:NASA / Jet Propulsion Lab-Caltech / Instituto SETI

    Finalmente, a distancias varias veces más alejadas del Sol que de la Tierra, la temperatura era lo suficientemente fría como para que el agua fuera sólida, un punto llamado "línea de hielo" o "línea de nieve". Más allá de esto, El hielo de agua constituía la mayor parte del material sólido. Con material más sólido, los planetas distantes crecieron mucho más rápidamente que sus primos terrestres.

    En el corazón de Saturno, Urano y Neptuno, y probablemente en el centro de Júpiter, yacen las semillas alrededor de las cuales se reunieron las atmósferas gaseosas de esos planetas. El polvo y el gas en el disco se unieron gradualmente, creciendo para formar núcleos cada vez más grandes.

    Finalmente, se alcanzó una masa crítica, momento en el que la gravedad de los protoplanetas en crecimiento podría alimentarse del gas que los rodea en el disco, hinchándolos en los gigantes que vemos hoy.

    Esos núcleos permanecen, gigantes de hielo y roca diez veces la masa de la Tierra, envuelto en vastas atmósferas.

    Eso conduce a una posibilidad interesante. Muy por debajo de las nubes de Urano y Neptuno, parece probable que las temperaturas y presiones hayan permitido que el material de los núcleos se diferencie, con los materiales más pesados ​​(los metales) hundiéndose hacia el centro, estar rodeado por un manto de material volátil, principalmente agua y amoníaco.

    Al igual que el manto de la Tierra, ese material probablemente esté fundido, no un océano como lo imaginamos, pero ciertamente no es difícil, Roca sólida.

    Escombros helados en las profundidades del sistema solar

    Las grandes cantidades de hielo en el joven Sistema Solar no fueron devoradas por los planetas gigantes. Cada uno de esos mundos (Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno) está acompañado por un enjambre de docenas de satélites, que varían en tamaño desde cuerpos más grandes que nuestra Luna hasta objetos de solo metros o unos pocos kilómetros de diámetro.

    Marte, Vecino planetario más cercano a la Tierra, es un hermoso planeta, pero actualmente está lejos de ser "parecido a la Tierra". Crédito:NASA / USGS

    La mayoría de esas lunas son más agua que cualquier otra cosa.

    Durante muchos años, se suponía que las lunas heladas eran solo eso:cáscaras congeladas, sólido hasta la médula. Pero en los últimos años esa idea ha sido reemplazada gradualmente por una más nueva, paradigma más emocionante. El agua en la superficie de esas lunas es sólida, tan dura como el granito en muchos casos. Pero muy abajo en sus interiores, acechan océanos enterrados.

    El primer océano de este tipo identificado fue el que se encuentra debajo del hielo de la luna Europa de Júpiter, un mundo del tamaño de nuestra Luna. Pero Europa no está sola.

    Resultados de la nave espacial Galileo, que orbitó Júpiter durante ocho años a fines de la década de 1990 y principios de la de 2000, encontró indicios tentadores de que dos de las otras grandes lunas de Júpiter, Ganimedes y Calisto, también puede albergar océanos profundamente enterrados.

    Luego vino la misión Cassini a Saturno. La luna más grande de Saturno, Titán, tiene una atmósfera espesa, y Cassini desplegó el módulo de aterrizaje Huygens a su llegada al sistema, para lanzarse en paracaídas a través de las nubes y ver lo que acecha debajo.

    La respuesta son los lagos ríos y lluvia. Pero no agua líquida. El hielo de la gélida superficie de Titán es más duro que el granito. En lugar de, La superficie de Titán presenta metano y etano líquidos y grandes, gotas de lluvia de metano que caen lentamente.

    Más recientemente, Las mediciones de Cassini han sugerido que los océanos de etano y metano en Titán podrían no ser el único líquido allí. Como Europa hay evidencia de un océano de agua salada enterrado profundamente debajo de la superficie de la luna.

    Lejos de que el agua líquida sea escasa más allá de la Tierra, cada vez es más evidente que podría ser común en todo el sistema solar.

    La impresión de un artista de un disco protoplanetario alrededor de una estrella joven, en el que nacen los planetas. Crédito:NASA / JPL-Caltech

    No son solo las lunas del sistema solar exterior las que parecen albergar agua líquida. Investigaciones recientes han sugerido que el asteroide más grande, Ceres, podría tener un océano así, al igual que Plutón.

    Y todavía hay millones de otros cuerpos helados por ahí, esperando ser explorado.

    Agua en el sistema solar interior

    Todo lo que nos acerca a casa al sistema solar interior. Sabemos que la tierra tiene agua, aunque es un mundo mucho más seco que los objetos de los que hemos hablado hasta ahora.

    En realidad, esto no es una sorpresa. La Tierra se formó en la parte cálida del disco protoplanetario, en un lugar dentro de la "línea de nieve". De hecho, el origen del agua de la Tierra ha sido un enigma para los astrónomos durante muchos años.

    Parece más probable que el agua de la Tierra fuera transportada desde los confines más fríos del sistema solar a través de impactos, muy probablemente desde los confines del cinturón de asteroides. Esa entrega a través del bombardeo también habría apuntado a Marte y Venus.

    Existe una creciente evidencia de que tanto Marte como Venus alguna vez tuvieron océanos muy parecidos a los de la Tierra, hasta que los caprichos del tiempo pasaron factura.

    En los 4.500 millones de años transcurridos desde la formación del sistema solar, el Sol se ha vuelto notablemente más luminoso. Como resultado, Venus se volvió cada vez más cálido hasta que sus océanos hirvieron, hace cientos de millones de años.

    Lagos, mares y ríos de metano y etano en la superficie de la luna más grande de Saturno, Titán. Crédito:NASA / JPL-Caltech / Agenzia Spaziale Italiana / USGS

    Marte, por el contrario, se ha congelado gradualmente, perder su atmósfera bajo la influencia combinada de la meteorización química en la superficie del planeta, y la acción despojadora del viento solar y la radiación. El agua sigue ahí pero ya no en forma de océanos que ciñen planetas.

    Mundos habitables

    Así que de vuelta a Europa Titán y Encelado con sus océanos enterrados bajo decenas o cientos de kilómetros de hielo.

    ¿Podrían esos mundos ser habitables? Definitivamente. Con cada año que pasa reunimos cada vez más pruebas que apuntan en esa dirección.

    ¿Podría haber vida allí? De nuevo, es posible, pero aquí está el truco.

    Todas esas ubicaciones están justo en nuestra puerta, y, sin embargo, cualquier vida sobre ellos está enterrada tan profundamente que no podemos encontrarla. Para hacerlo, es casi seguro que se requieran módulos de aterrizaje, perforar el hielo hasta los océanos que se encuentran debajo, una tarea increíblemente desafiante.

    ¿Qué significa esto para la vida en otros lugares? Bien, si nuestro sistema solar nos dice algo, es que nuestro universo está empapado de agua. Bastante literal, hay agua por todas partes. Quizás, Solo tal vez, eso es un indicio de que es posible que no estemos tan solos como pensamos.

    Este artículo se publicó originalmente en The Conversation. Lea el artículo original.




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