La luna helada de Saturno Encelado alberga un océano líquido salado debajo de su corteza, y está rociando muestras como si desafiara a los viajeros espaciales a probar su bondad glacial. El 28 de octubre, eso es exactamente lo que hará el orbitador Cassini de la NASA, haciendo su inmersión más profunda en las plumas líquidas que brotan en el espacio.
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La inmersión a través de los penachos ofrecerá un vistazo del contenido de ese océano alienígena, así como pistas sobre si hay respiraderos hidrotermales activos en el fondo marino de la luna helada. Crucialmente, el pase cerrado de esta semana será la próxima y última visita de Cassini a Encelado, por lo que los astrónomos esperan obtener la mayor cantidad de datos nuevos posible sobre su interior acuoso.
"Han pasado años desde que tuvimos un sobrevuelo cercano a Encelado, así que hemos tenido mucho tiempo para ver los datos", dice el científico de Cassini Mark Perry del Laboratorio de Física Aplicada Johns Hopkins en Maryland. "Tenemos muchas preguntas abiertas, y ahora no quedan muchos sobrevuelos para intentar responderlas".
Cuando se lanzó la misión Cassini en 1997, los científicos ya sabían que había algo extraño en Encelado. La luna era más brillante de lo esperado cuando se veía a través de un telescopio, y las imágenes de las misiones Voyager mostraban una superficie inusual y arrugada.
Luego, en julio de 2005, las imágenes de Cassini revelaron una enorme nube de vapor de agua sobre el polo sur de la luna, producida por brillantes columnas de hielo de agua que se dispararon desde la superficie. Un análisis posterior reveló que las plumas provienen de debajo de la corteza.
"¡Se suponía que [Encelado] estaba congelado hace cuatro mil millones de años!" Perry dice. "De ninguna manera se suponía que debía contener líquido, y mucho menos arrojarlo a chorros".
La fuente de los géiseres siguió siendo un misterio durante algún tiempo. Al principio, los científicos pensaron que los géiseres podrían estar dibujando desde un pequeño estanque subterráneo local. Solo recientemente los datos de gravedad de Cassini ayudaron a los astrónomos a determinar que un océano líquido se encuentra debajo de la superficie de toda la luna.
Los géiseres acuosos se disparan desde el polo sur de Encelado en esta imagen de Cassini de 2010. (NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute) Los pases anteriores de Cassini a través de los penachos mostraron que contienen sal y material orgánico, insinuando que este océano contiene posibles bloques de construcción para la vida. Y para la emoción de los astrobiólogos, el análisis reciente del polvo alrededor de Saturno reveló que una corriente de partículas que provienen de las plumas de Encelado contiene pequeños granos ricos en sílice que probablemente se formaron alrededor de los respiraderos hidrotermales.
En la Tierra, los respiraderos hidrotermales en el océano profundo pueden soportar comunidades enteras de vida, e incluso pueden ser uno de los lugares donde los organismos vivos evolucionaron por primera vez en nuestro planeta. Confirmar la actividad hidrotermal en Encelado sería una señal fuerte de que la pequeña luna actualmente tiene ambientes adecuados para la vida.
Perry trabaja con el espectrómetro de masas de iones y neutros (INMS), uno de los dos instrumentos que tomará medidas clave a medida que Cassini pase por las plumas esta semana. El INMS buscará signos de hidrógeno proveniente de las profundidades de la superficie de Encelado.
Los pases anteriores a través de las plumas encontraron hidrógeno, pero los científicos aún no han podido determinar si existe por sí solo o si las detecciones resultan de la descomposición de las moléculas de agua. Para este sobrevuelo, el INMS estará en una configuración abierta especial que finalmente revelará si algo del hidrógeno proviene de interacciones entre la roca y la capa oceánica en los respiraderos activos.
"Será una prueba muy agradable, simple y directa de esta idea de que podría haber una descarga de hidrógeno nativa de Encelado", dice Bill McKinnon de la Universidad de Washington en St. Louis, otro miembro del equipo INMS de Cassini.
Una ilustración basada en datos de Cassini muestra cómo podría verse la actividad hidrotérmica en Encelado. (NASA / JPL-Caltech) Además, el analizador de polvo cósmico de Cassini buscará partículas orgánicas durante la próxima inmersión. Las muestras anteriores de los penachos identificaron gases volátiles y orgánicos, pero desde una distancia mayor. La inmersión de esta semana pasará dentro de 30 millas de la región del polo sur, con suerte permitiendo que la nave espacial identifique algunas de las partículas más voluminosas que caerían rápidamente hacia la superficie.
"Realmente lo más destacado será esta muestra profunda de gases y partículas heladas", dice la científica del proyecto Cassini Linda Spilker del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA.
A medida que se lanza hacia el planeta, la nave espacial también tomará imágenes de la fuente de las plumas, estructuras llamadas rayas de tigre que atraviesan el polo sur de Encelado. Los científicos aún no están seguros si el líquido está saliendo de la superficie en chorros individuales o como cortinas anchas de material, o como una mezcla de los dos. Después de pasar por las plumas, la nave espacial se dará la vuelta y las capturará iluminadas a la luz del sol, lo que podría ayudar a resolver este misterio.
Cassini no tendrá mucho más tiempo para estudiar Encelado, ya que realizará su viaje final por el mundo en diciembre. La nave espacial en sí está en excelente forma, pero casi no tiene combustible. En lugar de perder el control y hacer que la nave se estrelle contra lunas intrigantes como Enceladus o el nebuloso Titán, Cassini se lanzará a las alturas entre los anillos más íntimos de Saturno en 2017, estudiando la atmósfera superior del planeta antes de desaparecer en sus profundidades, un acto que Spilker llama "salir" un resplandor de gloria ".
"Hemos aprendido tanto con la misión Cassini que, en cierto sentido, hemos reescrito todos los libros sobre las lunas heladas", dijo Spilker.
El cierre de la misión significa que pueden pasar años o décadas hasta que veamos de cerca una luna helada. La NASA y la Agencia Espacial Europea están colaborando en la próxima misión JUICE para estudiar a Júpiter y tres de sus lunas, pero no está programado para lanzarse hasta 2022. Y una misión de la NASA dedicada a la luna Europa de Júpiter, otro mundo helado con un océano subsuperficial y posible penachos, está en proceso pero tampoco se lanzará hasta la década de 2020.
Aún así, Perry señala que todo lo aprendido en Encelado debería mejorarse aún más en Europa, ahora que tenemos una mejor idea de qué buscar. Y muchos científicos están expresando la esperanza de una futura misión para volver a visitar Encelado, esta vez con instrumentos diseñados especialmente para su penacho. Tal misión podría hacer múltiples sobrevuelos, orbitar la luna o incluso aterrizar en ella, basándose en la gran cantidad de datos devueltos por los sobrevuelos de Cassini.
"Ha sido un gran éxito", dice Francis Nimmo de la Universidad de California, Santa Cruz. "Quién hubiera adivinado que Encelado sería tan interesante como resultó ser".
