Las variaciones en el transporte de calor y salinidad gobiernan la circulación oceánica y el grosor de la capa de hielo en los satélites helados

Encélado, un pequeño satélite helado de Saturno. Crédito: NASA.

Los satélites helados como Encélado y Europa pueden tener océanos salinos debajo de su superficie, lo que significa que tienen entornos potencialmente habitables y, por tanto, son objetivos de futuras misiones destinadas a detectar posible vida. Comprender procesos como la circulación oceánica es fundamental para determinar la distribución espacial y temporal de las potenciales biofirmas, las cuales serán el objetivo de las misiones in situ a los satélites helados.

La dinámica de la circulación oceánica está gobernada por variaciones en la densidad, que se originan por diferencias en la temperatura y la salinidad del océano. Aunque la misión Cassini recogió datos que revelaron la composición química del océano en Encélado, aún se desconocen los detalles sobre cómo las posibles variaciones en la salinidad y distribución del calor podrían afectar la circulación en este océano.

Wanying Kang y sus colegas del Instituto Tecnológico de Massachusetts abordaron esta pregunta mediante el uso de un modelo de circulación oceánica a Encélado con inputs que incluyen un rango de valores de salinidad, y varias distribuciones del calentamiento de las mareas entre el núcleo y la capa de hielo. Los resultados del modelo indican que, en un escenario oceánico de agua dulce, la circulación en los polos está gobernada por variaciones de temperatura; sin embargo, si el agua del océano fuera salada, la densidad inducida por la salinidad haría que el agua se hundiera en el ecuador. En ambos escenarios, el calor y el agua dulce convergerían en el ecuador cuando el agua polar cálida se mezclase con el agua ecuatorial fría. En ambos casos se generaría una circulación vigorosa que, debido al flujo de calor generado a través de la capa de hielo, daría como resultado la eliminación completa de las variaciones observadas en el espesor de dicha capa. De este modo, los autores concluyeron que el océano tiene una salinidad intermedia y que las contribuciones de calentamiento de las mareas desde el núcleo son pequeñas. Este tipo de modelo también podría explicar la geometría de la capa de hielo de otros satélites helados. Por ejemplo, debido a que Europa tiene una gravedad mucho mayor que Encélado por su mayor tamaño, las condiciones serían ideales para impulsar el flujo de hielo de manera que se eliminen todas las variaciones sustanciales del espesor de la capa de hielo, independientemente de la salinidad. LEE MÁS