Cuando la nave espacial New Horizons de la NASA llegó a Plutón en julio pasado, les dio a los científicos su primer vistazo detallado de uno de los objetos más misteriosos del sistema solar. Además de maravillas como montañas elevadas, volcanes de hielo y una cuenca gigante en forma de corazón, las imágenes transmitidas por la sonda revelaron una superficie marcada por una red de fisuras y una forma notablemente esférica.
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Para algunos científicos, esos dos últimos descubrimientos son indicios de que algo aún más salvaje puede estar oculto dentro del pequeño mundo, porque son las primeras pistas directas de que Plutón podría albergar un océano subsuperficial debajo de su gruesa corteza helada. Si se confirma, un océano en Plutón tendría profundas implicaciones, porque aumentaría la probabilidad de que otros cuerpos helados puedan albergar agua líquida, y posiblemente vida.
"El hecho de que incluso el frío y distante Plutón podría tener un océano subsuperficial significa que hay hábitats potenciales incluso en lugares aparentemente poco prometedores", dice Francis Nimmo, un científico de New Horizons con sede en la Universidad de California, Santa Cruz.
Aparte de la Tierra, ningún cuerpo en el sistema solar tiene grandes cantidades de agua líquida en sus superficies. Eso es un fastidio para los astrobiólogos, ya que la mayoría de los científicos creen que el agua es un ingrediente necesario para que surja la vida.
Aún así, las sondas espaciales han estado recolectando evidencia durante décadas de que las lunas heladas alrededor de Júpiter y Saturno contienen vastos océanos debajo de sus costras. La luna de Saturno Encelado arroja géiseres que son tentadoramente ricos en agua y carbono, mientras que Júpiter Europa está cubierta de fracturas y crestas que insinúan un océano subsuperficial que se derrite a través del hielo. Estos mundos se consideran actualmente algunos de los mejores lugares para buscar vida en otras partes del sistema solar.
Plutón es similarmente helado, pero la diferencia es que esas lunas tienen fuentes de calor más obvias para mantener el agua interna líquida: el amasamiento gravitacional que reciben cuando se balancean alrededor de sus planetas progenitores masivos. Plutón no tiene un compañero masivo y orbita entre 3 y 5 mil millones de millas del sol, por lo que los astrónomos pensaron que debe ser demasiado frío para un océano moderno.
Algunos modelos teóricos sugirieron que la desintegración radiactiva en el interior rocoso de Plutón podría calentar las cosas lo suficiente como para crear un océano subsuperficial en algún momento de su historia, tal vez incluso el calor suficiente para que las aguas persistan hoy, pero no había evidencia real, dice Nimmo, hasta ahora.
Hablando en una reunión reciente de la American Geophysical Union (AGU) en San Francisco, Nimmo describió dos pistas clave de New Horizons. Ninguno de los dos es un clavado, dice, pero juntos, son sugerentes.
Primero, New Horizons reveló la presencia de tectónica extensional, fallas y fisuras en la cara de Plutón que podrían indicar que la superficie se ha expandido en el pasado reciente.
"Una manera fácil de hacerlo es si tienes un océano que está empezando a congelarse", dice Nimmo, porque el agua se expande en volumen a medida que cambia de líquido a sólido. "A medida que el agua líquida se congela nuevamente en hielo, la superficie exterior de Plutón tiene que moverse hacia afuera, y obtienes expansión".
La segunda evidencia tiene que ver con la forma de Plutón, en particular, la notable falta de una protuberancia alrededor de su ecuador como la que se encuentra en la Tierra, su luna y otros cuerpos celestes redondeados.
A medida que los cuerpos esféricos giran, las fuerzas de rotación empujan el material hacia el ecuador, aplastándolos un poco. La protuberancia ecuatorial de la luna es aún mayor de lo que debería ser dada su velocidad de rotación actual, y los científicos piensan que es porque giraba más rápido antes en su historia, cuando la roca lunar era más dúctil. Por el contrario, aunque Plutón gira más rápido que nuestra luna, no tiene ninguna protuberancia.
"La luna está registrando un antiguo estado de giro", dice Nimmo. "Plutón no muestra evidencia de eso. Hay diferentes formas de destruir un bulto fósil, y una de ellas es tener un océano". Esto se debe a que el agua tiene más libertad de movimiento que el hielo, por lo que una capa de líquido global que se derrame por dentro ayudaría a contrarrestar las fuerzas de rotación, reduciendo ese bulto.
Hasta ahora, el equipo de New Horizons está haciendo un caso bastante sólido para un océano en Plutón, dice Amy Barr Mlinar, experta en la formación y evolución de cuerpos planetarios sólidos en el Instituto de Ciencia Planetaria en Tucson, Arizona.
“Se basa en un tipo básico de análisis de ciencia planetaria. No requiere una gran cantidad de modelos sofisticados donde hay 45 parámetros de entrada diferentes que se pueden confundir ", dice Barr Mlinar.
Pero todavía no todos están convencidos, incluso otros miembros del equipo de New Horizons. Las grietas de la superficie de Plutón podrían explicarse por otros cambios internos en la temperatura o estructura del hielo, dice Bill McKinnon, científico planetario de la Universidad de Washington en St. Louis.
"Del mismo modo, el colapso de un bulto fósil es consistente con un océano en Plutón", dice McKinnon. "Pero no se requiere un océano. Tampoco significa que el océano, incluso si existiera, tiene que existir hoy. El colapso del bulto fósil podría haber ocurrido hace miles de millones de años ".
New Horizons realizó un sobrevuelo de Plutón. Para una prueba más concreta del océano de Plutón, "tendríamos que regresar con una misión orbital, tal vez más adelante en este siglo", dice McKinnon.
Si las pruebas futuras confirman la presencia de un océano en Plutón, McKinnon cree que podría haber aún más mares ocultos esperando a ser descubiertos en la periferia del sistema solar. Plutón es parte del cinturón de Kuiper, un anillo de cuerpos similares que también podrían generar calor interno a partir de la desintegración radiactiva.
"Otros objetos grandes del cinturón de Kuiper son similares o incluso más ricos en rocas, por lo que estos mundos también podrían tener océanos", dice.
Tales océanos distantes serían muy diferentes de lo que estamos acostumbrados en la Tierra, señala Nadine Barlow, astrónoma de la Universidad del Norte de Arizona. Además de estar encerrado bajo docenas de pies de hielo, un océano plutoniano seguramente tendría una composición diferente a los mares de la Tierra.
"Tenemos que recordar que los hielos en Plutón no solo incluyen hielo de agua sino también dióxido de carbono y metano", dice Barlow. En comparación con nuestros mares, el océano potencial de Plutón también sería especialmente salobre, rico en sales disueltas y amoníaco que ayudaría a reducir su punto de congelación y mantenerlo en estado líquido.
Esos ingredientes adicionales harían que el agua de mar de Plutón no fuera atractiva para los astronautas, pero aún es posible que algunas formas de vida extrema puedan llamar hogar a este océano. Y aunque New Horizons ya se ha alejado de Plutón hacia su próximo objetivo del cinturón de Kuiper, la misión planificada de la NASA a la luna joviana Europa podría ser un campo de prueba crucial para estudiar los océanos subterráneos en cuerpos helados y determinar su viabilidad para albergar vida.
Eso significa que la misión Europa y cualquier viaje futuro para explorar Plutón necesitarán tomar precauciones para no contaminar los entornos potencialmente vitales con organismos terrestres, dice Barlow.
Barr Mlinar está de acuerdo: "Puede que tengamos que pensar en formas inteligentes de explorar la química del océano de Plutón desde la superficie", dice ella. "Tenemos que aprender más sobre la geología de estos cuerpos y cómo se puede expresar el material del océano en la superficie".
