Los volcanes de agua de Ceres podrían seguir activos

No todos los volcanes expulsan roca fundida a miles de grados. Algunos, como los que podrían seguir activos en el planeta enano Ceres expulsan agua líquida.

 

Cuando pensamos en volcanes, solemos pensar en magma al rojo vivo, en rocas fundidas y en gases repletos de azufre y otros compuestos poco amigables con la vida. Tiene sentido, porque al fin y al cabo los volcanes terrestres son así: expulsan los materiales que abundan bajo la corteza terrestre. Sin embargo, en otros cuerpos del sistema solar o del universo esto no tiene por qué ser así. Por ejemplo, sabemos que la superficie de la luna joviana Europa está compuesta en gran parte de hielo de agua, o que las montañas de Plutón están compuestas, en parte, por este mismo material. Sin embargo, a las temperaturas habituales en aquellos mundos, el hielo no se comporta como lo hace en la Tierra. Allí, este material resulta tan duro como las rocas terrestres.

De igual forma, sabemos que el planeta enano Ceres, el cuerpo más grande del cinturón de asteroides situado entre Marte y Júpiter, está formado en gran parte por hielo de agua. Investigaciones recientes, llevadas a cabo gracias a información y fotografías recogidas por la sonda Dawn de la NASA, han mostrado que este planeta enano podría seguir mostrando actividad geológica y vulcanismo. No solo eso, sino que con alta probabilidad, este vulcanismo implica la expulsión a la superficie de agua líquida, en forma de lodos altamente salinos.

Ceres es un planeta enano , pues a pesar de orbitar directamente al Sol y de tener suficiente masa como para haber adquirido forma esférica, no ha sido capaz de limpiar su órbita de otros cuerpos menores. Estos cuerpos menores, que se cuentan por millones, forman el cinturón de asteroides, que domina (aunque no absolutamente) Ceres. Este cuerpo tiene unos 940 kilómetros de diámetro (en comparación, el diámetro de la Luna es de unos 3500 kilómetros) y orbita de media casi tres veces más lejos del Sol que la Tierra. Es el único planeta enano cuya órbita está completamente dentro de la órbita de Neptuno y fue de hecho descubierto antes que este gigante helado, en 1801 por parte del italiano Giuseppe Piazzi.

 

Ceres
Ceres

Desde entonces ha sido observado en incontables ocasiones, con telescopios cada vez más potentes, e incluso con el telescopio espacial Hubble y el telescopio del observatorio Keck, en Hawaii. Sin embargo, hasta la llegada de la sonda Dawn al planeta enano en 2015 no teníamos ninguna imagen que nos permitiera estudiar en detalle su superficie. Desde entonces muchas investigaciones han estudiado la multitud de cráteres que pueblan Ceres, algunas de ellas obteniendo pruebas de criovulcanismo pasado. Este nuevo estudio (A. Nathues et al, 2022) muestra evidencias de vulcanismo ocurrido hace como máximo 250 millones años, y que podría seguir activo en la actualidad.

Gracias a datos recogidos por la sonda Dawn, conocemos la estructura interna de Ceres con cierto detalle. Tiene una capa superficial fina de regolito, como también tiene nuestra Luna, compuesta de fragmentos pequeños de rocas, polvo y arena. Este regolito descansa sobre una gruesa corteza formada por diferentes hielos (con gran presencia de hielo de agua), de varias decenas de kilómetros de grosor. Bajo esta corteza habría una fina capa de lodo altamente salado, o salmuera, compuesto también principalmente por agua y que sería el material expulsado en las erupciones recientes. Más allá de esta capa líquida habría un manto más denso y compuesto por roca sólida y metales más pesados.

El equipo de Nathues ha estudiado la región del cráter Urvara, un cráter situado en el hemisferio sur de Ceres, con un diámetro superior a los 100 kilómetros y una profundidad de más de seis kilómetros con respecto al nivel medio de Ceres. Esta profundidad hace de Urvara una región perfecta para estudiar la corteza de este astro. El cráter se formó hace unos 250 millones de años por el impacto de un cuerpo menor, probablemente con origen en el propio cinturón de asteroides. En su investigación han identificado que parte de la base del cráter tiene una edad menor que el resto de la estructura, habiéndose formado unos 100 millones de años tras la colisión. Este tiempo es muy superior al que tardaría la zona en enfriarse tras el calor desprendido por el impacto, por lo que su origen debería ser el resultado de actividad volcánica en la zona.

Además se han observado manchas mucho más claras que el terreno colindante y que parecen fluir cráter abajo, que además tienen un alto contenido en sal. La hipótesis por tanto es que estas sales llegaron a la superficie a partir de una erupción volcánica tipo géiser del lodo que reside en las profundidades del planeta enano y que el agua, ante la ausencia de atmósfera, se evaporó rápidamente dejando atrás los compuestos sólidos en suspensión. La presencia de estas sales ayudaría al agua a permanecer en estado líquido a pesar del escaso calor interno de Ceres. Una disolución de sal en agua puede bajar su temperatura de fusión considerablemente. Es este el fundamento físico detrás del mundano hecho de que echemos sal a nuestras calles, aceras y carreteras cuando nieva. La sal no calienta la nieve, sino que baja su temperatura de congelación, haciéndola líquida aún cuando las temperaturas están por debajo de los 0 ºC.

REFERENCIAS:

A. Nathues et al, 2022, Brine residues and organics in the Urvara basin on Ceres, Nat Commun 13, 927, https://doi.org/10.1038/s41467-022-28570-8

 

José Luis Oltra de perfil

José Luis Oltra (Cuarentaydos)

Soy físico de formación y viajero de vocación. Divulgo ciencia allí donde me lo permiten, aunque principalmente en youtube y tiktok bajo el nombre de Cuarentaydos. Por aquí me verás hablando de la física del universo, desde las galaxias y estrellas más grandes hasta las partículas subatómicas que las componen.

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