Cada año a lo largo de sus 4.500 millones de años de vida, Los volcanes de hielo en el planeta enano Ceres generan suficiente material en promedio para llenar una sala de cine. según un nuevo estudio dirigido por la Universidad de Arizona.

El estudio, dirigido por el científico planetario de la UA Michael Sori, marca la primera vez que se calcula una tasa de actividad criovolcánica a partir de observaciones, y sus hallazgos ayudan a resolver un misterio sobre las montañas perdidas de Ceres.

Descubierto en 2015 por la nave espacial Dawn de la NASA, el volcán de hielo Ahuna Mons de 5 kilómetros de altura se eleva en soledad sobre la superficie de Ceres. Todavía geológicamente joven, la montaña tiene como máximo 200 millones de años, lo que significa que, aunque ya no está en erupción, estuvo activo en el pasado reciente.

La juventud y la soledad de Ahuna Mons presentaban un misterio. Parecía poco probable que Ceres hubiera permanecido inactiva durante eones y de repente estallara en un solo lugar. Pero si otros volcanes de hielo hubieran surgido de la superficie de Cerean en épocas pasadas, ¿Dónde están esos volcanes ahora? ¿Por qué Ahuna Mons está tan solo?

Sori y sus coautores, incluido el científico de la UA Ali Bramson y el profesor de ciencia planetaria Shane Byrne, trató de responder a estas preguntas.

En un artículo publicado el año pasado, Teorizaron que la evidencia de volcanes más antiguos en el planeta enano había sido borrada con el tiempo por un proceso natural llamado "relajación viscosa". Materiales viscosos, como miel o masilla, puede comenzar como una mancha gruesa, pero el peso de la mancha hace que rezume en una forma más plana con el tiempo.

"Las rocas no hacen eso en temperaturas y escalas de tiempo normales, pero el hielo lo hace, "Dijo Sori.

Como Ceres está hecha de roca y hielo, Sori siguió la teoría de que las formaciones en el planeta enano fluyen y se mueven por su propio peso, similar a cómo se mueven los glaciares en la Tierra. La composición y la temperatura de las formaciones afectarían la rapidez con que se relajan en el paisaje circundante. Cuanto más hielo en una formación, cuanto más rápido fluye; cuanto menor sea la temperatura, más lento fluye.

Aunque Ceres nunca se calienta a más de -30 grados Fahrenheit, la temperatura varía a lo largo de su superficie.

"Los polos de Ceres son lo suficientemente fríos como para que si empiezas con una montaña de hielo, no se relaja, ", Dijo Sori." Pero el ecuador es lo suficientemente cálido como para que una montaña de hielo se relaje en escalas de tiempo geológicas ".

Las simulaciones por computadora mostraron que la teoría de Sori era viable. Los criovolcanes modelo en los polos de Ceres permanecieron congelados en su lugar por la eternidad. En otras latitudes del planeta enano, volcanes modelo comenzaron su vida altos y empinados, pero se hizo más corto, más ancha y redondeada a medida que pasaba el tiempo.

Para demostrar que las simulaciones por computadora se habían desarrollado en la realidad, Sori examinó las observaciones topográficas de la nave espacial Dawn, que ha estado orbitando Ceres desde 2015, para encontrar accidentes geográficos que coincidan con los modelos.

A través del millón de millas cuadradas de superficie de Cerean, Sori y su equipo encontraron 22 montañas, incluida Ahuna Mons, que se veían exactamente como las predicciones de la simulación.

"La parte realmente emocionante que nos hizo pensar que esto podría ser real es que solo encontramos una montaña en el polo, "Dijo Sori.

Aunque es viejo y está golpeado por los impactos, la montaña polar, apodado Yamor Mons, tiene la misma forma general que Ahuna Mons. Es cinco veces más ancho que alto, dándole una relación de aspecto de 0.2. Las montañas que se encuentran en otras partes de Ceres tienen proporciones más bajas, tal como predijeron los modelos:son mucho más anchos que altos.

Al hacer coincidir las montañas reales con las montañas modelo, Sori pudo determinar la edad de muchos de ellos. El volumen de los volcanes se estimó mediante el estudio de su topografía, y al combinar edad y volumen, El equipo de Sori pudo calcular la velocidad a la que se forman los criovolcanes en Ceres.

"Descubrimos que se forma un volcán cada 50 millones de años, "Dijo Sori.

Esto equivale a una media de más de 13, 000 yardas cúbicas de material criovolcánico cada año, suficiente para llenar una sala de cine o cuatro piscinas olímpicas. Esta es una actividad volcánica mucho menor que la que se ve en la Tierra, donde los volcanes rocosos generan más de mil millones de yardas cúbicas de material en un año.

Además de ser menos productivo, Las erupciones volcánicas en Ceres son más suaves que las de la Tierra. En lugar de erupciones explosivas, Los criovolcanes crean el equivalente helado de un domo de lava:el criomagma, una mezcla salada de rocas, el hielo y otros volátiles, como el amoníaco, rezuma del volcán y se congela en la superficie. La mayoría de los criovolcanes que alguna vez fueron poderosos en Ceres probablemente se formaron de esta manera antes de relajarse.

Las causas de las erupciones criovolcánicas en Ceres siguen siendo un misterio, pero la investigación futura podría arrojar respuestas, ya que se han detectado señales de volcanes de hielo en otros cuerpos del sistema solar a medida que las sondas pasaban volando. Ceres es el primer cuerpo criovolcánico que ha orbitado una misión, pero Europa y Encelado, lunas de Júpiter y Saturno, son candidatos probables de criovolcanismo, al igual que Plutón y su luna Caronte. Europa es de especial interés porque se cree que tiene océanos líquidos atrapados debajo de una gruesa capa de hielo. que algunos científicos creen que están salpicados de volcanes de hielo. "Puede haber similitudes entre Europa y Ceres, pero tenemos que enviar la próxima misión allí antes de poder decir con certeza, "Dijo Sori.

Mientras los científicos exploran otros cuerpos potencialmente criovolcánicos en el sistema solar, será divertido, Sori dijo, para ver cómo se compara Ceres.

El papel, "Tasas criovolcánicas en Ceres reveladas por la topografía, "fue publicado recientemente en Astronomía de la naturaleza .