Las nuevas observaciones del Telescopio Espacial James Webb (JWST) insinúan que los pequeños mundos Eris y Makemake del cinturón de Kuiper podrían tener actividad inesperada debajo de sus superficies. James Webb apunta a que estas rocas heladas en el sistema solar exterior podrían tener océanos subterráneos.
"Vemos algunos signos interesantes de épocas cálidas en lugares fríos", dijo en un comunicado de prensa Christopher Glein, geoquímico planetario del Southwest Research Institute de Texas y autor principal del estudio que recoge la revista Icarus.
El planeta enano Eris que se encuentra en lo mas profundo del cinturón de Kuiper, es un mundo helado descubierto en enero de 2005, que puso en crisis el estatus de Plutón como planeta en el sistema solar, ya que es sólo 44 kilómetros más pequeño que Plutón pero un 25% más masivo gracias a una mayor concentración de roca en su núcleo.
El otro planeta enano, Makemake (pronunciado "Mah-kay-Mah-kay"), fue descubierto dos meses después de Eris. Es solo un poquito más pequeño, con un radio de 1.163 kilómetros, pero su distancia promedio al Sol es de 68 unidades astronómicas. Makemake orbita a un promedio de 45,8 unidades astronómicas, pero su radio es minúsculo: 715 kilómetros.
El hallazgo de Webb
Según los nuevos datos del revolucionario telescopio, un equipo codirigido por el Southwest Research Institute ha descubierto indicios de procesos hidrotermales o metamórficos dentro de ambos planetas. La presencia de metano en sus superficies exhibe características de actividades geoquímicas cálidas o potencialmente calientes en sus interiores rocosos, claramente diferentes de las firmas de metano encontradas en los cometas.
“Vemos algunos signos interesantes de épocas cálidas en lugares fríos”, explicó Glein. “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) nos dio una sorpresa! Encontramos evidencia que apunta a procesos térmicos que producen metano dentro de Eris y Makemake”.
Para determinar el tipo de metano, los investigadores midieron la proporción de deuterio (hidrógeno pesado, D) a hidrógeno (H). Esa proporción puede indicar a los científicos si el metano es primordial o se produce más recientemente mediante procesos geoquímicos. E incluso podría aportar pistas sobre si podría haber agua líquida dentro de Eris y Makemake.
El deuterio, una forma pesada de hidrógeno creada en el Big Bang, y el hidrógeno, el elemento más abundante en el universo, se combinan de maneras que pueden revelar mucho sobre el pasado de un planeta.
"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", aclaran los autores. “Nuestros datos sugieren temperaturas elevadas en los núcleos rocosos de estos mundos para que se pueda cocinar el metano. También se podría producir nitrógeno molecular (N2), y lo vemos en Eris. Los núcleos calientes también podrían indicar fuentes potenciales de agua líquida debajo de sus superficies heladas”.
Este hallazgo inesperado indica que el metano se origina dentro de los núcleos rocosos de Eris y Makemake, lo que sugiere que están en juego procesos geotérmicos o metamórficos.
¿Implicaciones del descubrimiento?
Muchas y profundas. El hallazgo sugiere no solo la presencia de calor interno, sino la posibilidad de que haya agua líquida debajo de las cortezas de estos planetas enanos helados, algo que se encuentra en consonancia con la idea de que lugares como Encélado, la luna de Saturno o Europa, la luna de Júpiter, pueden albergar océanos subterráneos.
Curiosamente, los modelos desarrollados para describir la formación y desgasificación de metano en Eris y Makemake también podrían aplicarse a Titán, la luna de Saturno. Si bien este mismo mes, una investigación apuntaba a que el metano y otras moléculas basadas en carbono podrían no prosperar ni alcanzar el océano subterráneo de Titán y por tanto ponía en duda la posible habitabilidad del océano de Titán, con este descubrimiento, si planteamos que el metano y otros gases pueden formarse geotérmicamente dentro del núcleo rocoso de Titán, como ocurre en estos planetas enanos, entonces el océano de Titán podría obtener su suministro de química de carbono desde el interior del planeta en lugar de su superficie.
Este descubrimiento marca un cambio de paradigma en la ciencia planetaria, desafiando la noción de que los mundos fríos y helados carecen de calor interno.
"Tras el sobrevuelo de Plutón por parte de New Horizons, y con estos descubrimientos, estamos viendo el Cinturón de Kuiper como un lugar lleno de vida y lleno de mundos dinámicos", apunta Glein quien aboga por futuras misiones para investigar más a fondo todo esto y donde las maravillas del Cinturón de Kuiper esperan ansiosas que la humanidad vaya a explorarlas y descubrir sus secretos.
Referencias:
- Christopher R. Glein et al. 2024. Moderate D/H ratios in methane ice on Eris and Makemake as evidence of hydrothermal or metamorphic processes in their interiors: Geochemical analysis. Icarus 412: 115999; doi: 10.1016/j.icarus.2024.115999
