Estructura interna de Ganímedes, una de las lunas
de Júpiter.
De acuerdo con las conclusiones obtenidas por un equipo de
investigadores de Steve Vance en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, el interior de la luna
de Júpiter Ganímedes podría constar de varias capas de hielo y agua líquida. En consecuencia, puede tener hasta
cuatro capas de agua líquida, que están separadas por capas de hielo sólido. Como esto es diferente a las
modificaciones de alta presión del agua helada, llevan los nombres de hielo I,
hielo III, hielo V e hielo VI. Crédito: NASA/JPL-Caltech
Ganímedes es el satélite más grande de Júpiter, así como
del Sistema Solar, por cuanto es mayor que el Planeta Mercurio, aún cuando solo
tiene la mitad de su masa. Tiene un campo magnético propio, lo que hace creer
que su núcleo puede contener metales. Fue descubierto por Galileo Galilei en
1610. Esta compuesto de silicatos y hielo, con una corteza de helada que flota
encima de un fangoso manto.
Justamente por esta razón,
es que Ganímedes ha sido el centro de investigaciones a fin de confirmar la
real composición interior del satélite. Un equipo de investigadores dio a
conocer su trabajo que realizaron en el Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Pasadena, California,
por cuanto, hace algún tiempo los científicos planetarios sospechaban que la
más grande de las lunas de Júpiter, Ganímedes,
contiene en su interior un océano de agua líquida. El
funcionamiento interno de la luna es muy complejo, por cuanto su interior se
divide en hasta cuatro capas de agua líquida , las cuales
están separadas por capas de hielo.
Los
investigadores simularon la salinidad del agua para estudiar su comportamiento
bajo las altas presiones y temperaturas que se espera existan en el interior de
Ganímedes; para este efecto, utilizaron
para sus cálculos sal en el modelo elegido, que correspondía a sulfato de
magnesio.
Los
astrónomos se basaron en el complejo diagrama de fases del agua y encontraron que deben haber
múltiples capas de variantes de alta presión de agua de hielo en el interior de
la luna, que están separadas unas de otras por capas de agua líquida salada. Por lo tanto, la estructura de
Ganímedes recuerda a una estructura de laminas multicapas.
Esta especie
de sándwich aumenta el diámetro de Ganímedes
a 5.260 kilómetros
(nuestra Luna tiene un diámetro de 3.476 km) que organizado de acuerdo con el
estado actual de los conocimientos, registra tres componentes principales: Una
capa gruesa de aproximadamente 900 kilómetros compuesta de agua líquida y
congelada, esto es seguido por un núcleo rocoso de silíceo mas o menos del
tamaño de nuestra Luna. El centro
es un núcleo de hierro metálico.
La superficie
se compone de hielo de agua, que es de color oscuro por las impurezas de los
materiales orgánicos y restos de rocas. El
material es el hielo I, del cual estamos familiarizados con nuestro hielo de
agua. Esta corteza tiene unos 130 kilómetros de
espesor.
Diagrama de las fases de agua con sulfato de
magnesio.
En este diagrama, se muestran las
diferentes fases de agua con mezclas variables de sulfato de magnesio. En el borde izquierdo la presión se
aplica en megapascales, que es una temperatura menor a la temperatura en grados
Kelvin. Se puede ver las
modificaciones del hielo III, el hielo V, el hielo VI y el agua líquida. El hielo al cual estamos familiarizados, es
el producido con agua ordinaria y
corresponde al hielo I. Mediante la adición de sulfato de magnesio se
disminuyen los puntos de fusión del hielo
variante, que mayor cuanto mayor sea la concentración de la sal. Crédito:
Vance, S y Col.
Bajo la
costra de hielo, el primer océano ubicado es de agua líquida, su parte inferior
es una capa compuesta de hielo III, que es significativamente
más denso que el hielo de agua ordinaria. Esta primera capa del océano, por un
fenómeno único podría ocurrir que el agua se congele en el suelo. Las sales se separan de los cristales
de hielo, de manera que tengan una densidad menor que el de agua circundante con
una solución salina. Esto aumenta
los cristales recién formados en el líquido hasta. Bajo la capa de hielo III
comienza de nuevo un océano, el agua sigue siendo salada pero más que la del océano superior. Así pues, se tiene una densidad media
aún mayor. Este océano es seguido
por una capa de hielo V, que a su vez le sigue otro océano salado. La conclusión es que el núcleo de roca
va hacia la formación de una capa de hielo VI que esta
muy por debajo del océano más salado, el que está conectado y en
contacto directo con el núcleo de silicato. Las
densidades medias de hielo V y VI son considerablemente más alta que la del
hielo I, las moléculas de agua se aprietan al estar más cerca entre sí debido a
la alta presión que existe en las estructuras cristalinas.
¿Que tan
realista es esta compleja estructura de Ganimedes? Sobre la base del cálculos
entregados por el modelo, solo podrán ser aclaradas mediante las mediciones
detalladas logradas por las sondas espaciales.
Actualmente, los
planes de la Agencia
Espacial Europea es la construcción de JUICE una sonda direccionada a Júpiter , la
cual orbitará alrededor de Júpiter desde el año 2030. En la fase final de la
misión JUICE, la sonda se mantendrá en una órbita cercana alrededor de
Ganímedes permitiéndole investigar su campo gravitatorio con gran
precisión. Solamente entonces se podrá obtener una detallada información
de la estructura de Ganímedes. JUICE
o Júpiter Icy Moons Explorer
(Explorador de las lunas heladas de Júpiter) es una misión propuesta por la
ESA (Agencia Espacial
Europea) la cual pretende desarrollar una sonda espacial que
estudie Júpiter y sus satélites, en particular a Europa y Ganímedes.
Esta sonda será lanzada en el año 2022 mediante un cohete Ariane 5.
Fuente: Spektrum de / © Sterne und Weltraum / Wikipedia
/ ESA