El Sistema Solar no se vuelve mucho más frío que el Cinturón de Kuiper.
Más allá de la órbita de Plutón, lejos del calor del Sol, flota una vasta extensión de rocas heladas y planetas enanos que se cree que son demasiado fríos para ser poco más que bolas de nieve en el espacio exterior.
como el Datos de Nuevos Horizontes en Plutón mostró, sin embargo, las apariencias pueden ser engañosas. Y ahora los científicos han descubierto que otros dos planetas enanos pueden estar guardando secretos.
Eris y Makemake son planetas enanos que, como Plutón, se encuentran en el cinturón de Kuiper. Y, al igual que Plutón, ahora se ha descubierto que presentan evidencia de océanos chapoteando bajo sus cortezas heladas.
Esa evidencia se esconde en el metano congelado en las superficies de los pequeños mundos distantes que tiene proporciones de isótopos consistentes con el calentamiento interno.
“Vemos algunos signos interesantes de tiempos calurosos en lugares fríos”, dice el geoquímico planetario Christopher Glein del Instituto de Investigación del Suroeste en Texas.
“Entré en este proyecto pensando que los grandes objetos del Cinturón de Kuiper (KBO) deberían tener superficies antiguas pobladas por materiales heredados de la nebulosa solar primordial, ya que sus superficies frías pueden preservar volátiles como el metano. En cambio, el Telescopio Espacial James Webb (JWST) dio ¡Nos sorprendió! Encontramos evidencia que apunta a procesos térmicos que producen metano desde dentro de Eris y Makemake”.
Tanto Eris como Makemake son más pequeños y distantes que Plutón. Plutón tiene un radio de 1.188 kilómetros (738 millas), y orbita el Sol a una distancia promedio de 39 unidades astronómicas.
Eris es sólo un poquito más pequeña, con un radio de 1.163 kilómetros, pero su distancia promedio del Sol es enorme. 68 unidades astronómicas. Makemake orbita a un promedio de 45,8 unidades astronómicaspero su radio es minúsculo de 715 kilómetros.
Incluso Plutón es difícil de ver, allá en los confines del Sistema Solar. Los mundos más pequeños y distantes están al borde de la invisibilidad. Por eso tuvimos que esperar a que llegara un instrumento tan potente como el JWST para conocer más sobre ellos en detalle.
Se sabe desde hace muchos años que las superficies de estos planetas enanos están dominadas por hielo de metano. Debido a que el Cinturón de Kuiper está tan lejos, los científicos pensaron que las superficies de ambos mundos eran tan prístinas como congeladas, sin cambios desde su formación hace unos 4.500 millones de años.
Utilizando el JWST, los astrónomos realizaron observaciones espectroscópicas de ambos planetas enanos en la luz solar reflejada. Esto les permitió medir las proporciones de isótopos en el metano (específicamente, las proporciones de deuterio, o hidrógeno pesado, a hidrógeno normal), conocida como proporción D/H, así como los isótopos de carbono.
Ambos conjuntos de proporciones implicaban que el metano en las superficies de Eris y Makemake es significativamente más joven que el metano que habría estado presente desde la formación del Sistema Solar.
“La moderada relación D/H que observamos con JWST contradice la presencia de metano primordial en una superficie antigua. El metano primordial tendría una relación D/H mucho mayor”. Glein explica.
“En cambio, la relación D/H apunta a orígenes geoquímicos del metano producido en el interior profundo. La relación D/H es como una ventana. Podemos usarla en cierto sentido para mirar hacia el subsuelo. Nuestros datos sugieren temperaturas elevadas en el núcleos rocosos de estos mundos para que el metano pueda cocinarse. El nitrógeno molecular (N2) también podría producirse, y lo vemos en Eris. Los núcleos calientes también podrían indicar fuentes potenciales de agua líquida debajo de sus superficies heladas”.
Y las proporciones de isótopos de carbono concuerdan.
“Si Eris y Makemake albergaran, o tal vez todavía pudieran albergar, geoquímica cálida, o incluso caliente, en sus núcleos rocosos, los procesos criovolcánicos podrían entonces entregar metano a las superficies de estos planetas, tal vez en tiempos geológicamente recientes”. dice el astrónomo Will Grundy de Lowell Observatorio en Arizona. “Encontramos una proporción de isótopos de carbono (13C/12C) que sugiere una repavimentación relativamente reciente”.
Estos hallazgos sugieren fuertemente que es posible que necesitemos repensar la dinámica del Sistema Solar exterior. Los científicos piensan que las condiciones porque la vida marina microbiana podría existir en océanos subterráneos en mundos que de otro modo estarían congelados, como Saturnola luna de Encelado, y Luna joviana Europacuyos núcleos son pensamiento ser lo suficientemente caliente como para producir condiciones favorables en su interior.
Si también pueden existir océanos subterráneos en el cinturón de Kuiper (y, de hecho, son comunes), el Sistema Solar exterior podría no ser tan hostil e inhóspito como pensábamos.
“Después del sobrevuelo de New Horizons al sistema de Plutón, y con este descubrimiento, el cinturón de Kuiper está resultando mucho más vivo en términos de albergar mundos dinámicos de lo que hubiéramos imaginado”, Glein dice.
“No es demasiado pronto para empezar a pensar en enviar una nave espacial a sobrevolar otro de estos cuerpos para colocar los datos del JWST en un contexto geológico. ¡Creo que nos sorprenderán las maravillas que nos esperan!”
Los hallazgos han sido publicados en dos artículos publicados en Ícaro. se pueden encontrar aquí y aquí.