Agencias, Ciudad de México.- Una nueva investigacion financiada por la NASA ha desarrollado un nuevo método para calcular cómo afectan las mareas al interior de los planetas y las lunas.
El estudio analiza los efectos de las mareas corporales en objetos que no tienen una estructura interior perfectamente esférica, que es una suposición de la mayoría de los modelos anteriores.
Las mareas corporales se refieren a las deformaciones que experimentan los cuerpos celestes cuando interactúan gravitacionalmente con otros objetos. Pensemos en cómo la poderosa gravedad de Júpiter tira de su luna Europa. Debido a que la órbita de Europa no es circular, la presión aplastante de la gravedad de Júpiter sobre la luna varía a medida que viaja a lo largo de su órbita.
Cuando Europa está más cerca de Júpiter, la gravedad del planeta se siente más. La energía de esta deformación es lo que calienta el interior de Europa, lo que permite que exista un océano de agua líquida debajo de la superficie helada de la luna.
“Lo mismo es cierto para la luna Encélado de Saturno”, dice en un comunicado el coautor Alexander Berne de CalTech, afiliado en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA. “Encélado tiene una capa de hielo que se espera que sea mucho menos esféricamente simétrica que la de Europa”.
Las mareas corporales que experimentan los cuerpos celestes pueden afectar la forma en que los mundos evolucionan con el tiempo y, en casos como Europa y Encélado, su habitabilidad potencial para la vida tal como la conocemos. El nuevo estudio proporciona un medio para estimar con mayor precisión cómo las fuerzas de marea afectan el interior de los planetas.
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El artículo también analiza cómo los resultados del estudio podrían ayudar a los científicos a interpretar las observaciones realizadas por misiones a una variedad de mundos diferentes, que van desde Mercurio hasta la Luna y los planetas exteriores de nuestro sistema solar.
Cada conjunto de variaciones laterales da como resultado espectros de números de Love distintos. Por lo tanto, las mediciones de la respuesta de marea completa de un cuerpo se pueden utilizar para limitar las variaciones laterales. Sin embargo, la solución del problema inverso no es única, ya que es poco probable que se puedan medir los espectros de números de Love completos y las variaciones laterales a diferentes profundidades podrían dar como resultado espectros similares. Otras mediciones, como la gravedad estática y la topografía, podrían ayudar a resolver esta degeneración.
Las variaciones laterales modifican la distribución del calentamiento de marea para cuerpos viscoelásticos. El patrón de calentamiento de marea adicional debido a las variaciones laterales de la viscosidad está dominado por el patrón de dichas variaciones. Las variaciones de viscosidad lateral pueden causar una asimetría del hemisferio delantero-trasero en el calentamiento de marea. Esto podría explicar el desplazamiento hacia el este de la actividad volcánica con respecto a los puntos subjovianos y antijovianos observados en Ío.
La dependencia de las propiedades interiores de la temperatura y la fracción de fusión, que a su vez dependen de la distribución del calentamiento de marea, da lugar a una retroalimentación compleja que puede impulsar la evolución interior. La eficiencia computacional del método espectral lo convierte en un buen candidato para estudiar esta retroalimentación.
Para este trabajo, consideraron una estructura interior simplificada que consiste en un núcleo sólido no deformable, cubierto por un líquido hidrostático y una envoltura sólida con propiedades radialmente uniformes. Estas suposiciones se pueden relajar, es decir, se puede considerar la deformación del núcleo interno, incluir mareas líquidas dinámicas e introducir variaciones radiales de las propiedades interiores.
La investigación se publica en The Planetary Science Journal.
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