Las lunas de Júpiter podrían estar calentándose unas a otras.

Agustin Ollarce

Las interacciones entre las lunas heladas de Júpiter pueden ser más responsables del anómalo calor interior de las mismas (dada su distancia del sol) que el efecto mareal del propio gigante de gas.


Las cuatro lunas más grandes de Júpiter en orden de distancia a Júpiter: Io, Europa, Ganímedes y Calisto.
Credito. NASA.


Algunas de estas lunas heladas contienen interiores lo suficientemente cálidos como para albergar océanos de agua líquida y, en el caso de la luna rocosa Io, el calentamiento de las mareas derrite la roca en magma. Un nuevo estudio, argumenta la interacción entre lunas como factor principal de este fenómeno.


“Es sorprendente porque las lunas son mucho más pequeñas que Júpiter. No esperarías que fueran capaces de crear una respuesta de marea tan grande”.

dijo Hamish Hay, becario postdoctoral en el Laboratorio de Propulsión a Chorro en Pasadena, y autor principal del artículo. Quien hizo la investigación cuando era un estudiante de posgrado en el Laboratorio Lunar y Planetario (LPL) de la Universidad de Arizona.

Comprender cómo las lunas se influyen entre sí es importante porque puede arrojar luz sobre la evolución del sistema lunar en su conjunto. Júpiter tiene casi 80 lunas, las cuatro más grandes de las cuales son Ío, Europa, Ganímedes y Calisto.


“Mantener los océanos subsuperficiales contra la congelación durante tiempos geológicos requiere un delicado equilibrio entre el calentamiento interno y la pérdida de calor y, sin embargo, tenemos varias pruebas de que Europa, Ganímedes, Calisto y otras lunas deberían ser mundos oceánicos”. […] “Io, la luna más cercana a Júpiter, muestra una actividad volcánica generalizada, otra consecuencia del calentamiento de las mareas, pero con una intensidad más alta probablemente experimentada por otros planetas terrestres, como la Tierra, en su historia temprana. En última instancia, queremos comprender la fuente de todo este calor, tanto por su influencia en la evolución y habitabilidad de los muchos mundos del sistema solar como más allá “.

dijo el coautor Antony Trinh, becario de investigación postdoctoral en el LPL.

Los cuatro satélites galileanos, en una composición comparando sus tamaños con el tamaño de Júpiter. En orden descendente, son Ío, Europa, Ganímedes y Calisto.
Crédito: NASA/JPL/DLR.

El truco para el calentamiento de las mareas es un fenómeno llamado resonancia de las mareas.


“La resonancia crea mucho más calor”. […] “Básicamente, si empuja cualquier objeto o sistema y lo suelta, se tambaleará a su propia frecuencia natural. Si sigue empujando el sistema a la frecuencia correcta, esas oscilaciones se hacen cada vez más grandes, al igual que cuando empuja un columpio. Si empuja el columpio en el momento adecuado, aumentará, pero se equivoca en la sincronización y el movimiento del swing se amortigua”.

dijo Hamish Hay, autor principal del artículo.

La frecuencia natural de cada luna depende de la profundidad de su océano.


“Estas resonancias de marea se conocían antes de este trabajo, pero solo se conocen por las mareas debidas a Júpiter, que solo pueden crear este efecto de resonancia si el océano es realmente delgado (menos de 300 metros o menos de 1,000 pies), lo cual es poco probable”. […] “Cuando las fuerzas de las mareas actúan sobre un océano global, se crea un maremoto en la superficie que termina propagándose alrededor del ecuador con una cierta frecuencia o período”.

dijo Hamish Hay, autor principal del artículo

Según el modelo de los investigadores, la influencia de Júpiter por sí sola no puede crear mareas con la frecuencia adecuada para resonar con las lunas porque se cree que los océanos de las lunas son demasiado gruesos. Solo cuando los investigadores agregaron la influencia gravitacional de las otras lunas, comenzaron a ver las fuerzas de las mareas acercándose a las frecuencias naturales de las lunas.


Los cuatro satélites en comparación con la Tierra y la Luna.

Cuando las mareas generadas por otros objetos en el sistema lunar de Júpiter coinciden con la frecuencia de resonancia de cada luna, la luna comienza a experimentar más calentamiento que el debido a las mareas elevadas por Júpiter solo, y en los casos más extremos, esto podría resultar en el derretimiento del hielo o roca internamente.

Para que las lunas experimenten la resonancia de las mareas, sus océanos deben tener decenas a cientos de kilómetros, como máximo unos pocos cientos de kilómetros, de espesor, lo que está dentro del rango de las estimaciones actuales de los científicos. Sin embargo, hay algunas salvedades en los hallazgos de los investigadores.

Su modelo asume que las resonancias de las mareas nunca se vuelven demasiado extremas. Él y su equipo quieren volver a esta variable en el modelo y ver qué sucede cuando eliminan esa restricción. Hay también espera que los estudios futuros puedan inferir la verdadera profundidad de los océanos dentro de estas lunas.

El estudio fue publicado en Geophysical Research Letters.

Fuente.

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