En los últimos años, los científicos planetarios han pedido cada vez más una misión a una región en gran parte inexplorada del sistema solar: Urano y sus lunas.
Los científicos planetarios saben que algunas de las lunas de Júpiter y Saturno probablemente posean océanos de agua líquida bajo la superficie. Estos “mundos oceánicos”, como la luna joviana europa y la luna de Saturno Enceladono están en el “Zona Ricitos de Oro“, la distancia óptima de una estrella donde puede existir agua líquida en la superficie de un mundo, que anteriormente se pensaba que era un requisito para la habitabilidad.
En cambio, los investigadores han estado considerando la posibilidad de que la vida pueda sobrevivir dentro de estos cuerpos, suspendidos en océanos internos calentados mediante diversos mecanismos. Estas hipotéticas formas de vida podrían utilizar vías metabólicas químicas similares a las utilizadas por la vida en el fondo del océano de la Tierra.
Cada vez más, el astrobiología La comunidad ha estado mirando más allá de Júpiter y Saturno sistemas. Piden una misión a Urano y sus lunas, ya que varios lunas de urano han mostrado signos reveladores de tener océanos líquidos internos y composiciones químicas que podrían ser favorables a la vida.
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Cada vez más, el astrobiología La comunidad ha estado mirando más allá de Júpiter y Saturno sistemas. Piden una misión a Urano y sus lunas, ya que varios lunas de urano han mostrado signos reveladores de tener océanos líquidos internos y composiciones químicas que podrían ser favorables a la vida.
De hecho, enviar una nave espacial a estas lunas lejanas podría revelar pistas sobre su habitabilidad y los mecanismos detrás de la formación y evolución de estos mundos, explicaron los científicos planetarios en un artículo reciente.
“La perspectiva más emocionante en las lunas (de Urano) es que todavía podrían albergar océanos bajo la superficie en la actualidad. Es una probabilidad baja para algunas de ellas, por lo que si la misión encuentra océanos en todas o en la mayoría de ellas, entonces ayudará comprender mejor qué mecanismos ayudan a mantener calientes los interiores de estas lunas”, dice Julie Castillo-Rogez, científica planetaria de la NASA. Laboratorio de propulsión a chorro.
Posibles océanos internos
Allá por 2022, un equipo liderado por Castillo-Rogez datos reanalizados en cinco de las lunas más grandes de Urano (Ariel, Umbriel, Titania, Oberon y Miranda) recopiladas por la NASA viajero 2 nave espacial mientras volaba por el sistema de Urano en 1986. Cuando combinaron los datos de la Voyager 2 con modelos por computadora que consideraron el radio y la densidad de estas lunas, así como las posibles fuentes de calor, los científicos descubrieron que cuatro de las lunas: Ariel, Umbriel , Titania y Oberón. podría contener océanos líquidos internos intercalado entre sus núcleos y la corteza helada.
La gran distancia del sistema uraniano desde el sol Es un obstáculo importante para la presencia persistente de océanos líquidos dentro de estas lunas. Pero hay otra manera de calentarse lo suficiente como para albergar océanos subterráneos.
“La principal fuente de calor de estas lunas proviene de la desintegración de elementos radiactivos, específicamente potasio, uranio y torio”, dijo Castillo-Rogez a Space.com.
También hay evidencia geológica que Miranda y Ariel estuvieron sujetos a actividad geológica (tectónica y volcanes de hielo) hace entre 100 y 1.000 millones de años.
En conjunto, estos signos sugieren que Miranda y Ariel pueden haber estado sujetos a un mayor calentamiento por marea, por el cual las lunas se estiran y comprimen como resultado de la interacción gravitacional entre Urano y sus lunas.
“Miranda y Ariel están lo suficientemente cerca de Urano como para beneficiarse de un mayor calentamiento por mareas que Umbriel, Titania y Oberón”, dijo Castillo-Rogez. “Sin embargo, debido a que el calentamiento de las mareas es función de la masa del planeta (y Urano es siete veces menos masivo que Saturno) no esperamos el tipo de proceso de vulcanismo espectacular como el observado en Encelado”.
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“Es decir, si una luna similar a Encelado estuviera en el sistema de Urano, se beneficiaría de un calentamiento 50 veces menor que en el sistema de Saturno”, añadió.
Desafortunadamente para las lunas de Urano, el mismo grado de calentamiento por marea que mantiene calientes a las lunas de Joviano y Saturno simplemente no es posible ya que Urano no ejerce la misma fuerza gravitacional debido a su menor masa.
Evaluación de habitabilidad
Cada década, las Academias Nacionales de Ciencias, Ingeniería y Medicina de EE. UU. encuestan a la comunidad científica planetaria para evaluar las prioridades para la próxima década de misiones. Los más recientes como encuesta, realizada en 2022mostró un gran interés en una misión al sistema uraniano. Pero ¿qué investigaría tal misión?
Un área de estudio sería investigar las condiciones térmicas internas de las lunas de Urano, que desempeñan un papel fundamental en el funcionamiento de la vida tal como la conocemos. El límite inferior para Crecimiento de organismos unicelulares en la Tierra donde hay hielo. La temperatura ronda los -4 grados Fahrenheit (menos 20 grados Celsius). Si las temperaturas son demasiado frías, las posibles vías metabólicas que la vida podría utilizar para extraer energía de su entorno se vuelven mucho más difíciles.
Las temperaturas superficiales conocidas en las cinco lunas de interés de Urano oscilan entre 60 Kelvin y 80 Kelvin (-213,15 grados Celsius a -193,15 grados Celsius), lo que significa que las temperaturas internas tendrían que ser significativamente más cálidas para ser habitables.
Otro factor importante es la salinidad. Si los océanos líquidos son demasiado salados, es posible que la vida no pueda sobrevivir allí. Los investigadores han sido investigando cuanta sal microbios que viven en ambientes extremos en Tierra puede tolerar, arrojando luz sobre sus límites.
El acceso a la energía química es otra pieza del rompecabezas de la habitabilidad. Cualquier vida en estas lunas tendría que sobrevivir en el interior para evitar la radiación y estar cerca del agua. Por lo tanto, estas formas de vida necesitarían una fuente constante de energía química, en lugar de energía solar. La vida en el fondo del océano de la Tierra utiliza una forma de quimiosíntesis, en la que los organismos utilizan la energía liberada por reacciones químicas inorgánicas para producir alimentos. A Un proceso similar podría ser necesario para que la vida sobreviva en lo profundo de estas lunas..
Para sustentar la vida tal como la conocemos, estos mundos oceánicos necesitarían los componentes básicos de la vida: elementos como carbono, hidrógeno, nitrógeno, oxígeno, fósforo y azufre. Por el contrario, los elementos tóxicos, como el arsénico, serían problemáticos para la vida.
Las respuestas a estas preguntas están actualmente fuera de nuestro alcance, pero una misión al sistema uraniano revelaría pistas sobre la posible habitabilidad de algunas de estas lunas. Una misión de este tipo podría ayudar a los astrónomos a perfilar la variedad de mundos oceánicos en nuestro sistema solar y comprender los procesos que llevaron a la formación y evolución de estos oasis helados.
“La misión al sistema de Urano no se trata sólo de las lunas, sino de comprender cómo funciona el sistema (planeta, anillos, lunas, magnetosfera) en su conjunto. La misión cerrará muchas lagunas en nuestra comprensión de cómo funcionan los gigantes de hielo y las relaciones entre las lunas, el planeta y la magnetosfera”, dice Castillo-Rogez.