Ariel puede tener un océano subterráneo. ¿qué significa eso?

Observaciones recientes realizadas con el telescopio espacial James Webb sugieren que puede haber un océano oculto debajo de la superficie de Ariel, una de las lunas de Urano.

Utilizando el telescopio espacial James Webb, los astrónomos recogieron espectros de emisión de Ariel y los compararon con espectros de mezclas químicas simuladas en el laboratorio. Esto demostró que esta luna contiene sedimentos ricos en dióxido de carbono. Esto es interesante porque en las regiones frías del sistema solar donde orbita Urano (20 veces más lejos del Sol que la Tierra) el dióxido de carbono se convierte fácilmente en gas y escapa al espacio. Esto, a su vez, significa que algún proceso debe llevar dióxido de carbono a la superficie de Ariel.

Hasta ahora, la idea más popular ha sido que las interacciones entre la superficie de la Luna y las partículas cargadas en la magnetosfera de Urano producen dióxido de carbono mediante un proceso llamado radiólisis. Sin embargo, una nueva investigación publicada en The Astrophysical Journal Letters (doi: 10.3847/2041-8213/ad566a) indica que el dióxido de carbono y otras moléculas se están filtrando desde el interior de la Luna, y quizás desde el océano subterráneo.

Ariel se encuentra entre las cinco lunas más grandes de Urano. Hay 28 satélites naturales orbitando al gigante de hielo. Al menos eso es lo que sabemos. Los cinco más grandes son Titania (diámetro de unos 1578 km), Oberon (diámetro de unos 1522 km), Umbriel (diámetro de unos 1169 km), Ariel (diámetro de unos 1158 km) y Miranda (diámetro de unos 471 km).

Ariel fue descubierta junto con Umbriel en 1851 por William Lascelle. Su nombre proviene de dos obras literarias diferentes: de la obra «La tempestad» de William Shakespeare y del poema «El candado arrebatado» de Alexander Pope. En 1986, mientras volaba sobre Urano, la sonda Voyager 2 tomó imágenes de Ariel, y estas son las únicas imágenes de alta resolución de la Luna que tenemos hasta la fecha. Estas imágenes mostraban la superficie de Ariel llena de valles y cráteres largos y profundos.

El resto del artículo está debajo del vídeo.

Los investigadores creen que Ariel está formado por materiales helados y rocosos. Su superficie es relativamente joven y muestra signos de actividad geológica, probablemente debido al calentamiento de las mareas. Una investigación publicada el año pasado concluyó que puede haber agua en la Luna.

En el sistema solar, Urano tiene un eje de rotación muy inclinado. Sus polos están ubicados donde la mayoría de los planetas tienen un ecuador. Ariel orbita a Urano en el plano ecuatorial, que es casi perpendicular a la órbita del planeta.

Los elementos y moléculas químicos absorben y emiten luz en distintas longitudes de onda, dejando «huellas dactilares» individuales en sus espectros de emisión. Utilizando el telescopio Webb, un equipo de investigación dirigido por Richard Cartwright del Laboratorio de Física Aplicada de Johns Hopkins recopiló los espectros de la luna, lo que les permitió determinar su composición química en detalle. Al comparar esto con espectros simulados de una mezcla química preparada en un laboratorio en la Tierra, se reveló que Ariel tiene algunos de los depósitos de dióxido de carbono más ricos del sistema solar. Además, los científicos encontraron firmas químicas de monóxido de carbono en los espectros.

– No debería estar ahí. Hay que llegar a 30 Kelvin (-233 grados Celsius – nota del editor) antes de que el monóxido de carbono se estabilice, dijo Cartwright. Mientras tanto, la temperatura media de la superficie de Ariel es de unos 18 grados centígrados. El investigador añadió: – El monóxido de carbono debe regenerarse eficazmente, sin duda.

Cartwright reconoció que el radioanálisis puede ser responsable de parte de esta innovación. Experimentos de laboratorio han demostrado que el bombardeo con radiación de hielo de agua mezclado con materiales ricos en carbono puede producir tanto dióxido de carbono como monóxido de carbono. Sin embargo, las observaciones de la Voyager 2 y otros descubrimientos recientes sugieren que las interacciones detrás de la radiólisis pueden ser limitadas porque el eje del campo magnético de Urano y el plano orbital de sus lunas están desplazados unos 58 grados.

Los científicos concluyeron que la mayoría de los óxidos de carbono pueden provenir de procesos químicos que ocurren en el subsuelo del océano. Es probable que estos compuestos lleguen a la superficie de Ariel a través de grietas en la corteza helada de la luna. Además, nuevas observaciones sugieren que la superficie de Ariel también puede contener minerales de carbonato, que sólo pueden formarse mediante la interacción del agua líquida con las rocas.

Fuente: Laboratorio de Física Aplicada Johns Hopkins, Space.com, Imagen: NASA/JPL/CC0