Así consiguió la luna Mimas tener su propio océano subterráneo

En un artículo recién publicado en 'Planetary Science Letters', los investigadores sugieren que el océano interior de Mimas se fue formando al derretirse su capa de hielo exterior, haciéndose cada vez más delgada a medida que la órbita de la pequeña luna alrededor de Saturno se fue haciendo menos 'aplanada' (es decir, menos excéntrica y más circular) a causa de la atracción gravitatoria del planeta gigante.

Nadie esperaba que una luna tan pequeña fuera capaz de albergar un océano bajo su superficie, por lo que su sola presencia ya ha redefinido la idea que tenían los científicos sobre cómo deben ser los llamados 'mundos oceánicos'. Algo que afectará a nuestra forma de buscar agua y vida tanto dentro como fuera del Sistema Solar.

«En nuestro trabajo anterior -explica Matthew E. Walker, del Instituto de Ciencias Planetarias en Tucson, Arizona, y coautor del estudio- descubrimos que para que Mimas sea hoy un mundo oceánico, debe haber tenido una capa de hielo mucho más gruesa en el pasado. Pero debido a que la excentricidad de Mimas habría sido aún mayor en el pasado de lo que es hoy, el camino para pasar del hielo grueso al hielo más delgado era menos claro. En este trabajo, demostramos que existe una vía para que la capa de hielo esté adelgazando actualmente, incluso cuando la excentricidad está disminuyendo debido al calentamiento de las mareas. Sin embargo, desde el punto de vista geológico, el océano debe ser muy joven».

Mimas, también conocida como 'Estrella de la muerte' a causa del cráter Herschel, que le da un aspecto parecido al de la enorme estación espacial de la saga 'Star Wars', adquirió su enorme cicatriz (de 140 km de diámetro y con un pico de 6 km de altura en el centro) debido al impacto con un objeto de unos 5 km hace alrededor de 4.100 millones de años.

Los cálculos indican que el océano subterráneo se encuentra a entre 20 y 30 km bajo su superficie helada, y que tiene una profundidad de entre 40 y 45 km, lo que supone que ocupa casi la mitad del volumen total de Mimas.

Según los investigadores, el inesperado océano de Mimas se creó como consecuencia de un proceso conocido como 'calentamiento de mareas', el mismo que mantiene enormes océanos de agua líquida bajo la superficie de otras lunas más grandes de Saturno y Júpiter, y que se da cuando un cuerpo (como una luna) se distorsiona y se 'estira' a causa de las variaciones en las fuerzas gravitatorias que experimenta a lo largo de una órbita 'excéntrica', es decir elíptica u ovalada.

«La excentricidad afirma Walker- impulsa el calentamiento de las mareas. Y en este momento, en Mimas ese calentamiento es muy alto en comparación con otras lunas oceánicas activas, como la vecina Encelado. Creemos que el calentamiento de las mareas es la fuente de calor responsable del adelgazamiento actual de la capa helada».

El científico añade que el problema es que el calentamiento de las mareas no es energía 'libre', lo que significa que cuando se derrite la capa helada de Mimas, el calentamiento de las mareas extrae la energía necesaria para ello de la órbita de la luna alrededor de Saturno. Y eso, según Walker, reducirá aún más la excentricidad orbital hasta que, al final, la órbita de Mimas sea completamente circular y todo el proceso se detenga para siempre.

La excentricidad orbital se mide en valores que van de 0 a 1, donde 0 representa un círculo perfecto y 1 representa una parábola. Cualquier valor intermedio es una elipse. El equipo estima que el inicio del derretimiento del hielo debe haber comenzado cuando la excentricidad orbital de Mimas era entre dos y tres veces mayor que su valor actual. Lo cual representa los últimos 10 millones de años de la historia de la pequeña luna y da testimonio de una evolución que es consistente con la geología que observamos hoy.

«Generalmente -prosigue Walker-, cuando pensamos en mundos oceánicos no vemos muchos cráteres, porque el entorno los renueva y termina borrándolos, como sucede en Europa o en el polo sur de Encelado. Por lo tanto, la forma, el pico central y el interior intacto del cráter Herschel requieren que la cáscara de hielo haya sido mucho más gruesa en el pasado, cuando Herschel se formó».

Según el estudio, en efecto, para que el cráter sea tal y como lo vemos en la actualidad, la capa de hielo que recubre la luna de Saturno debió de tener por lo menos 55 km de grosor cuando fue golpeada por el cuerpo que creó el Herschel hace unos 4.100 millones de años.

«Los cráteres -explica Walker- pueden proporcionar pistas sobre la presencia de un océano (...)». En resumen, los datos indican que el océano subterráneo de Mimas es aún muy joven, y que no pudo empezar a formarse hace más de 25 millones de años.

«En otras palabras -concluye el científico- creemos que Mimas estuvo completamente congelado hasta hace entre 10 y 25 millones de años, momento en el que su capa de hielo comenzó a derretirse. Aún se está investigando qué fue lo que cambió para iniciar esa época de derretimiento. Es posible que estemos viendo a Mimas en un momento particularmente interesante de su historia».