Descubre dónde hay mares más allá de la Tierra

Algunos satélites de Júpiter y Saturno son tan ricos en agua que allí se forman mares enteros. A su vez, en la superficie de Titán, los hidrocarburos líquidos fluyen en canales y la mayor reserva de líquido es mayor que el mar Caspio.

En 2021, científicos rusos descubrieron grandes cantidades de agua en Marte, una zona comparable al lago Ladoga, pero en forma de hielo. En general, la búsqueda de agua líquida en Marte es uno de los retos clave para los investigadores de este planeta, ya que es el agua lo que se suele asociar con la aptitud del planeta para la vida. Los científicos han llegado a la conclusión de que en la superficie de Marte solo pueden fluir pequeños arroyos salados y de secado rápido, y que hay que buscar lagos bajo la superficie.

Mientras tanto, hay cuerpos en el sistema solar que tienen géiseres y mares enteros situados más lejos del Sol que Marte, más allá del cinturón de asteroides. La existencia de algunos de estos mares se conoce con certeza y los científicos tienen incluso una idea aproximada de sus condiciones.

A primera vista, esto parece extraño: si incluso Marte es demasiado frío para los ríos, ¿por qué los mares no terrestres están aún más lejos del Sol? El hecho es que la luz solar no es la única fuente de calor posible para un planeta o satélite. Si en el núcleo de un cuerpo celeste hay un gran número de isótopos radiactivos, éstos proporcionarán un intenso flujo de calor desde el centro hacia la superficie. Lo mismo ocurre en la Tierra, donde un flujo de 47 teravatios atraviesa su superficie y el 70% de la pérdida de calor del núcleo se recupera de la desintegración radiactiva del uranio, el torio y el potasio-40.

Además del calentamiento radiogénico, las fuerzas de las mareas pueden ser una fuente de calor. La gravedad disminuye en proporción al cuadrado de la distancia al cuerpo y, por lo tanto, actúa con diferente fuerza en los lados cercanos y lejanos de los satélites, haciendo que sean arrastrados por las fuerzas de marea. Si un satélite no gira en una órbita circular, sino en una órbita elíptica en un agarre de marea, las fuerzas de marea cambian constantemente a medida que se desplaza, provocando la deformación del cuerpo. La deformación crea fricción, que es lo que produce el calor.

Por último, los mares pueden estar formados por algo más que agua. El metano y el etano permanecen en estado líquido hasta -182 grados y el amoníaco hasta -77 grados. Por el contrario, en los mundos calientes, un océano de ácido sulfúrico puede permanecer a temperaturas superiores a los 300 grados, pero los astrónomos aún no conocen ejemplos de tales planetas.

Dónde se puede nadar

El océano extraterrestre más famoso está en Europa, un satélite de Júpiter. Europa tiene casi el mismo tamaño que la Luna, pero es una vez y media más ligera que esta. La superficie de este satélite está formada por hielo, con un océano de agua líquida debajo. Esto se debe precisamente a que tanto el calentamiento radiogénico como el de las mareas actúan sobre el cuerpo desde el interior, y en el caso de Europa, el segundo supera con creces al primero. Cabe destacar que el calentamiento por mareas de Europa solo es posible gracias a Io y Ganímedes, los otros satélites de Júpiter. Europa está en resonancia orbital con ellos, es decir, hace una revolución en dos revoluciones de Io y una de Ganímedes. Sin esto, el gasto energético de las fuerzas de marea redondearía gradualmente la órbita y las deformaciones de Europa cesarían.

Europa, una de las lunas de Júpiter

CC0 / NASA/JPL-Caltech/SETI Institute /

El océano interior de Europa puede alcanzar una profundidad de 100 kilómetros y tiene entre dos y tres veces el volumen de los océanos de la Tierra.

Si la capa de hielo se compara con la corteza terrestre, el agua que hay debajo sería análoga al magma de la Tierra. Esta corteza de hielo flota en el agua, formando de vez en cuando grietas y fracturas que son claramente visibles desde la órbita, y en 12.000 años, el hielo hace una revolución completa alrededor del núcleo de Europa. Sin embargo, bajo el océano hay un manto de rocas y, en el centro, un núcleo metálico.

Los científicos discuten sobre el grosor de la corteza helada de Europa: según varios modelos, podría ser de 30 kilómetros a varios miles de metros. Sin embargo, estudiar el agua no es necesariamente perforar la superficie: utilizando el telescopio Hubble, los astrónomos descubrieron que los géiseres de Europa baten cientos de kilómetros de altura. Con la ayuda de Europa Clipper de la NASA, cuyo lanzamiento está previsto para 2024, se podrán conocer más detalles.

También emanan grandes géiseres de Encélado, otro satélite del planeta gigante Saturno. Alcanzan cientos de kilómetros de altura y son claramente visibles en las imágenes tomadas por Cassini.

La siguiente animación es la unión de las imágenes tomadas por Cassini en el transcurso de 15 minutos al pasar por delante de Encélado por última vez.

CC BY 2.0 / NASAJPL-CaltechSpace Science Institute /

Encélado se asemeja a Europa en su estructura: también consta de una corteza de hielo, una capa de agua líquida y un núcleo rocoso. Sin embargo, el satélite tiene un radio de solo 250 kilómetros. Pero el grosor del hielo de Encélado en el polo sur es de solo dos kilómetros, y en el fondo del océano, a más de 30 kilómetros de profundidad, laten aguas termales. Además, según el estudio de 2021, las corrientes globales de este océano deben transportar el calor desde las profundidades de la superficie y desde los polos hasta el ecuador.

Es la actividad hidrotermal confirmada lo que hace que Encélado sea tan interesante para los exobiólogos. Los científicos han encontrado cantidades significativas de hidrógeno y metano en sus chorros de géiser, que deben haberse formado en aguas termales.

Estas reacciones hidrotermales son similares a las de los antiguos océanos de la Tierra, que impulsaron los primeros organismos.

También se han encontrado en los géiseres grandes moléculas orgánicas, especialmente fragmentos de benceno. Sin embargo, los instrumentos de Cassini no están diseñados para buscar vida y no pueden dar a los astrobiólogos suficiente información para sacar conclusiones definitivas.

La baja gravedad de Encélado, 80 veces más débil que la de la Tierra, facilitaría la inmersión de los vehículos de investigación en sus océanos, ya que la presión en su fondo es equivalente a la de los mares terrestres a 500 metros de profundidad. Sin embargo, hasta ahora los científicos solo discuten el concepto de tales misiones.

Dónde no se puede nadar

En Titán, el otro satélite de Saturno, se encuentran mares muy diferentes. Titán tiene unos 5.000 km de diámetro y una atmósfera densa y opaca de nitrógeno con una presión superficial de 1,5 atmósferas. A diferencia de Europa y Encélado, los depósitos líquidos de Titán se encuentran en la superficie, pero están compuestos por etano, metano y propano. Como este satélite es muy frío (unos -180°), no puede haber agua líquida en su superficie, a pesar de una presión atmosférica adecuada.

Titán como lo vio Cassini

© AP Photo / NASA/JPL/ESA/Italian Space Agency

La superficie de Titán no se puede ver desde la órbita en el rango óptico, pero las imágenes de radar muestran costas reconocibles para los que viven en la Tierra.

El mar Kraken, la mayor reserva de agua líquida de este satélite, tiene 1.000 kilómetros de longitud y es más grande que el mar Caspio.

Además de los mares, Titán también tiene canales de hidrocarburos líquidos que fluyen a lo largo de cientos de kilómetros. Los científicos de la NASA creen que, al igual que los ríos de la Tierra, pueden formarse allí rápidos, "remolinos" y "cascadas". Sin embargo, es imposible nadar en los mares y canales de Titán, al menos sin un traje especial. En el etano líquido, los seres humanos tienen flotabilidad negativa y las temperaturas de alrededor de -170° provocan una muerte instantánea.

En 2005, la sonda Huygens aterrizó en Titán y vio un "guijarro" redondeado en el suelo que parecía arena húmeda. La superficie parecía haber estado expuesta al líquido durante mucho tiempo, pero no se veía ningún líquido en sí. Probablemente en la zona de aterrizaje, en el ecuador, las masas de agua solo pueden existir después de raras lluvias de metano.

La NASA tiene previsto lanzar a Titán en 2027 el Dragonfly, un multicóptero con ocho hélices y propulsión por radioisótopos. Sin embargo, hay otras ideas para explorar el satélite: utilizar barcos autónomos o incluso "portaviones" que lleven un enjambre de pequeños drones.

Potencialmente, también pueden existir océanos líquidos en Ganímedes, Tritón, satélite de Neptuno, así como en Plutón y Quirón, pero la información sobre ellos no puede compararse con los datos sobre Europa, Encélado y Titán en términos de exhaustividad y fiabilidad.

¿Hay vida allí?

La principal fuente de energía para la vida en la Tierra es el Sol. Las plantas, las bacterias y las arqueas utilizan la fotosíntesis para convertir la luz en energía de enlace químico que luego es consumida por otros organismos. Como, en el caso de Europa y Titán, el agua se encuentra bajo una gruesa corteza de hielo, la fotosíntesis no puede tener lugar allí.

Sin embargo, además de la fotosíntesis, existe otra fuente de energía: la quimiosíntesis. Algunas bacterias quimiosintéticas viven en el océano a grandes profundidades, donde la luz no penetra, pero donde el sulfuro de hidrógeno se desprende de la corteza terrestre. Las bacterias y arqueas quimiosintéticas pueden mantener grandes poblaciones de seres vivos en las chimeneas blancas y negras, los clatratos de metano y las cuevas aisladas de agua subterránea. Según las perforaciones en aguas profundas, existe una rica vida microbiana a profundidades de unos 1.600 metros bajo el lecho marino, donde una variedad de arqueas termófilas viven a temperaturas superiores a los 60 grados Celsius. Además, lo más probable es que la quimiosíntesis fuera la primera fuente de energía para la vida terrestre, mientras que la fotosíntesis fue aprendida por los organismos durante la evolución.

En cuanto a la vida en los mares de etano y metano de Titán, los científicos no tienen datos al respecto. Los astrobiólogos discuten la posibilidad de una bioquímica alternativa, en la que los hidrocarburos líquidos desempeñarían el papel de disolvente en lugar del agua, pero por el momento no hay confirmación de tales hipótesis.