Agencias, Ciudad de México.- Observaciones con el telescopio espacial Webb han revalado evidencia de actividad hidrotermal o metamórfica dentro de los planetas enanos helados Eris y Makemake, en el Cinturón de Kuiper.

El metano detectado en sus superficies tiene signos reveladores de geoquímica cálida o incluso caliente en sus núcleos rocosos, que es marcadamente diferente a la firma del metano de un cometa.

“Vemos algunos signos interesantes de épocas cálidas en lugares fríos”, dijo en un comunicado el doctor Christopher Glein del SwRI (Southwest Research Institute), experto en geoquímica planetaria y autor principal de un artículo sobre este descubrimiento. “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”.

El Cinturón de Kuiper es una vasta región con forma de rosquilla de cuerpos helados más allá de la órbita de Neptuno en el borde del sistema solar. Eris y Makemake son comparables en tamaño a Plutón y su luna Caronte. Estos cuerpos probablemente se formaron temprano en la historia de nuestro sistema solar, hace unos 4.500 millones de años. Lejos del calor de nuestro Sol, se creía que los KBO eran objetos fríos y muertos. Un trabajo recientemente publicado de estudios del JWST realizó las primeras observaciones de moléculas isotópicas en las superficies de Eris y Makemake. Los llamados isotopólogos son moléculas que contienen átomos que tienen diferente número de neutrones. Proporcionan datos que son útiles para comprender la evolución planetaria.

El equipo del JWST midió la composición de las superficies de los planetas enanos, en particular la proporción de deuterio (hidrógeno pesado, D) a hidrógeno (H) en el metano. Se cree que el deuterio se formó en el Big Bang y el hidrógeno es el núcleo más abundante del universo. La relación D/H en un cuerpo planetario proporciona información sobre el origen, la historia geológica y las vías de formación de compuestos que contienen hidrógeno.

“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”, dijo Glein. “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 usarlo en cierto sentido para mirar dentro del subsuelo. 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”.

Durante las últimas dos décadas, los científicos han aprendido que los mundos helados pueden evolucionar internamente mucho más de lo que se creía. Se han encontrado pruebas de océanos subterráneos en varias lunas heladas, como Encélado, la luna de Saturno, y Europa, la luna de Júpiter. El agua líquida es uno de los ingredientes clave para determinar la habitabilidad planetaria potencial.

La posibilidad de que existan océanos de agua dentro de Eris y Makemake es algo que los científicos estudiarán en los próximos años. Si alguno de ellos es habitable, entonces se convertiría en el mundo más distante del sistema solar que posiblemente podría albergar vida. Encontrar indicadores químicos de procesos impulsados internamente es un paso en esta dirección.

“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“, dijo el Dr. Will Grundy, astrónomo del Observatorio Lowell, uno de los coautores de Glein y autor principal de un artículo complementario. “Encontramos una proporción de isótopos de carbono (13C/12C) que sugiere un resurgimiento relativamente reciente”.

Construyeron modelos de fraccionamiento de deuterio para interpretar datos sobre las relaciones D/H medidas por el telescopio espacial James Webb. Nuestro objetivo era reducir las posibilidades del origen del metano en los planetas enanos Eris y Makemake. Necesitábamos desarrollar un nuevo marco geoquímico para las proporciones D/H del metano primordial, abiótico y termogénico en mundos helados. Hasta donde sabemos, el nuestro es el marco más completo que se ha intentado.

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