Primera entrega de hoy de uno de nuestros temas favoritos: el agua fuera de la Tierra. Si la vida se define por este elemento líquido, encontrarlo fuera de la “bola azul” es casi la promesa de vida extraterrestre o futuras colonias humanas. Por ejemplo Ceres, el planetoide que encierra un océano interior que en su momento estuvo en la superficie.
Ceres es el mayor cuerpo no planetario conocido dentro del Sistema Solar (950 km de diámetro, 2,8 millones de km2). Si quitamos la maraña de objetos transneptunianos en la lejana región del Cinturón de Kuiper, es el hermano más pequeño pero también más prometedor. Y relativamente “cercano” en dimensiones espaciales: orbita dentro del Cinturón de Asteroides entre Marte y Júpiter. Hasta allí llegó la misión Dawn de la NASA, una nave que ha estudiado en profundidad Ceres, determinando varias posibilidades. Primera, que alberga agua líquida en el interior, atrapada entre una superficie de roca y hielo muy compactada y un núcleo que quizás tenga cierta actividad. Segunda, que esa agua estuvo en la superficie en forma líquida en el pasado.
El equipo del Instituto de Ciencia Planetaria de Arizona, colaborador con la NASA en la misión Dawn, acopló a la nave un instrumento que contabiliza neutrones en zonas determinadas, allí donde haya interés. Cuando la nave llegó a Ceres lo activó y logró abrir una puerta al pasado de este mundo helado, un trabajo publicado en la revista Science y que permite también conocer más del pasado del Sistema Solar. Nuestro vecindario estuvo marcado, en sus primeros tiempos, por una constante de calor sobrante por la propia formación. El exceso de energía primigenio supuso que mundo que hoy están literalmente helados (como Marte o Ceres) recibieron grandes cantidades de energía durante un tiempo concreto. Suficiente para que el interior de Ceres se mantuviera caliente y el agua fluyera.
Ese “mar” líquido se filtró lentamente hacia el interior, permitiendo crear zonas húmedas y zonas de roca separadas. Cuando el calor desapareció y el Sistema Solar se reajustó el agua se congeló y creó la actual configuración de Ceres, donde los minerales son “hidratados” desde el interior. Al decir esto significa que el agua está parcialmente encerrada dentro de esos minerales, igual que en el caso de la Tierra: en el manto interior de nuestro planeta moléculas de agua quedan encapsuladas por presión dentro de la roca, lo que supone que podría haber tanta agua bajo nuestros pies que en los océanos. En Ceres se sabe porque Dawn estudia su superficie contabilizando los rayos gamma y neutrones que bombardean continuamente la corteza. Ese “reflejo” determina la cantidad de hidrógeno que tiene el hielo de agua y los minerales hidratados. Así la NASA sabe que hay agua.
Mapa de la presencia de hidrógeno en la superficie de Ceres
Una de las pruebas de esa agua congelada sometida a presión es el volcán de hielo de Ahuna Mons, un monte de 4.000 metros de altura y una base de 18 km que expulsa hielo en lugar de lava. Es lo que se denomina un criovolcán: funciona igual que un volcán terrestre típico, como una fisura tubular que expulsa materiales del interior del planeta hacia la superficie exterior después de un juego de presiones físicas inmensas que obligan a abrir una vía de escape para esos materiales. En el caso de un volcán de hielo esto sucede a muy bajas temperaturas, cuando el hielo fundido se eleva desde el interior y sale a la superficie en un estado semilíquido que por el frío se reconfigura como hielo sólido en el exterior. No es agua pura: en realidad es una mezcla de agua con sales minerales y amoníaco, además de otros compuestos menores. Nadie podría beberse esa agua. De momento es el único de este tipo encontrado en Ceres, cuya corteza exterior es una mezcla de roca y hielo fusionadas.
Las hipótesis de por qué se da este fenómeno van amoldadas al vulcanismo tradicional: hay una reserva de hielo, muy probablemente en forma de lodo salado, que expulsó (o expulsará) parte de esa reserva. Se calcula que es “joven” (unos cientos de millones de años), y que está muy condicionado por las características de la superficie y el interior de Ceres: un manto líquido interno a más alta temperatura y que mueve (presiona, eleva, quizás con corrientes interiores que a su vez generan esa presión y que mantienen líquidos los posibles océanos subterráneos). La superficie de Ceres no alberga grandes conos volcánicos, sino grietas longitudinales por donde escapa ese material helado que configura la superficie. Ahuna Mons es una excepción que puede explicar el funcionamiento interno del planeta enano.
El mencionado mapa de hidrógeno creado por Dawn demuestra que las mayores acumulaciones de hielo están en las latitudes medias y en el polo norte de Ceres. En la zona ecuatorial no hay apenas porque el agua, simplemente, salió hacia el espacio. Según los cálculos de la NASA bastaría arrastrar un poco una pala para encontrar el hielo de agua en el polo de Ceres. Éste también estaría acumulada allí donde no llega la luz: en el fondo de los cráteres más profundos de la bombardeada superficie del planeta enano, donde curiosamente Dawn detectó fondos brillantes creados por esa cristalización del agua.
Dibujo esquemático de cómo es el interior de Ceres y cómo funciona el criovolcán
Ceres, posible cuna de vida
La vida (al menos tal y como la conocemos y es lógica) requiere tres condiciones previas fundamentales: agua líquida (o que pueda estarlo), una fuente de energía y componentes químicos básicos como carbono, hidrógeno, nitrógeno, oxígeno, fósforo y azufre, entre otros muchos más. De momento todas las esperanzas se centran en Europa (Júpiter), Titán o Encelado (Saturno). Hay agua, nitratos, compuestos de base de carbono y condiciones para que pueda existir vida. Por eso la NASA tiene un ojo en Ceres. Se cree que podría haber agua por un detalle: tiene una baja densidad global de 2,09 gramos por cm cúbico, casi la mitad que la Tierra.
La teoría es que un corte transversal permitiría ver su núcleo rocoso y sólido, un manto de hielo de agua y una superficie rocosa mixta que contendría otros minerales donde hay rastros de agua. La apuesta más arriesgada apunta a casi un 40% de agua en Ceres. Eso se combinaría con la fuente de energía: el Sol, que está relativamente cerca (2,8 unidades astronómicas, la Tierra tiene 1). Ahora bien, aquí es donde cambia su comparación con Europa y Encelado: estas dos últimas lunas tienen fuerzas de marea por culpa de la gravedad de Júpiter, es decir, que se genera calor en su interior y eso provoca que haya océanos líquidos en su interior. En el caso de Ceres podría darse algo parecido, pero ni Júpiter ni Marte ejercen una fuerza suficiente, con lo que si se confirma la liberación de tanto vapor de agua como se cree (6 kg/segundo) podría deberse a que hay algún tipo de actividad.
Cráter de Ceres con los brillos derivados de la presencia de hielo