Cada año a lo largo de su vida de 4.500 millones de años, los volcanes de hielo en el planeta enano Ceres generan suficiente material en promedio para llenar una sala de cine, según un nuevo estudio dirigido por la Universidad de Arizona.
El estudio, dirigido por el científico planetario de la UA Michael Sori, marca la primera vez que se calcula una tasa de actividad criovolcánica a partir de observaciones, y sus hallazgos ayudan a resolver un misterio sobre las montañas perdidas de Ceres.
Descubierto en 2015 por la nave espacial Dawn de la NASA, el volcán de hielo de 3 millas de altura Ahuna Mons se eleva en soledad sobre la superficie de Ceres. Todavía geológicamente joven, la montaña tiene como máximo 200 millones de años, lo que significa que, aunque no esmás erupción: estuvo activo en el pasado reciente.
La juventud y la soledad de Ahuna Mons presentaron un misterio. Parecía improbable que Ceres hubiera permanecido inactivo durante eones y de repente estalló en un lugar. Pero si otros volcanes de hielo hubieran salido de la superficie de Cerean en el pasado, ¿dónde están esos volcanes ahora?¿Por qué está Ahuna Mons tan sola?
Sori y sus coautores, incluido el científico de la UA Ali Bramson y el profesor de ciencia planetaria Shane Byrne, trataron de responder estas preguntas.
En un artículo publicado el año pasado, teorizaron que la evidencia de volcanes más antiguos en el planeta enano había sido borrada con el tiempo por un proceso natural llamado "relajación viscosa". Los materiales viscosos, como la miel o la masilla, pueden comenzar como una gota gruesa,pero el peso de la gota hace que rezume en una forma más plana con el tiempo.
"Las rocas no hacen eso a temperaturas y escalas de tiempo normales, pero el hielo sí", dijo Sori.
Debido a que Ceres está hecho de roca y hielo, Sori siguió la teoría de que las formaciones en el planeta enano fluyen y se mueven bajo su propio peso, de forma similar a cómo se mueven los glaciares en la Tierra. La composición y temperatura de las formaciones afectaría la rapidez con la que se relajanen el paisaje circundante: cuanto más hielo hay en una formación, más rápido fluye; cuanto más baja es la temperatura, más lento fluye.
Aunque Ceres nunca se calienta más de -30 grados Fahrenheit, la temperatura varía en toda su superficie.
"Los polos de Ceres están lo suficientemente fríos para que si comienzas con una montaña de hielo, no se relaja", dijo Sori. "Pero el ecuador es lo suficientemente cálido como para que una montaña de hielo se relaje en escalas de tiempo geológicas".
Las simulaciones por computadora mostraron que la teoría de Sori era viable. Los criovolcanes modelo en los polos de Ceres permanecieron congelados en su lugar por la eternidad. En otras latitudes del planeta enano, los volcanes modelo comenzaron a ser altos y empinados, pero se hicieron más cortos, más anchos y más redondeados a medida queel tiempo pasó
Para probar que las simulaciones por computadora se habían desarrollado en realidad, Sori recorrió las observaciones topográficas de la nave espacial Dawn, que ha estado orbitando Ceres desde 2015, para encontrar formas de relieve que coincidan con los modelos.
A lo largo de 1 millón de millas cuadradas de superficie de Cerean, Sori y su equipo encontraron 22 montañas, incluida Ahuna Mons, que se veían exactamente como las predicciones de la simulación.
"La parte realmente emocionante que nos hizo pensar que esto podría ser real es que solo encontramos una montaña en el polo", dijo Sori.
Aunque es vieja y está maltratada por los impactos, la montaña polar, llamada Yamor Mons, tiene la misma forma general que Ahuna Mons. Es cinco veces más ancha que alta, lo que le da una relación de aspecto de 0.2.Ceres tiene relaciones de aspecto más bajas, tal como lo predijeron los modelos: son mucho más anchas que altas.
Al hacer coincidir las montañas reales con las montañas modelo, Sori pudo determinar la edad de muchos de ellos. El volumen de los volcanes se estimó mediante el estudio de su topografía, y al combinar la edad y el volumen, el equipo de Sori pudo calcular elvelocidad a la que se forman los criovolcanes en Ceres.
"Descubrimos que se forma un volcán cada 50 millones de años", dijo Sori.
Esto equivale a un promedio de más de 13,000 yardas cúbicas de material criovolcánico cada año, suficiente para llenar una sala de cine o cuatro piscinas olímpicas. Esta es una actividad volcánica mucho menor que la que se ve en la Tierra, donde los volcanes rocososgenerar más de mil millones de yardas cúbicas de material en un año.
Además de ser menos productivas, las erupciones volcánicas en Ceres son más mansas que las de la Tierra. En lugar de erupciones explosivas, los criovolcanes crean el equivalente helado de un domo de lava: el criomagma, una mezcla salada de rocas, hielo y otros volátiles comocomo amoníaco, sale del volcán y se congela en la superficie. La mayoría de los criovolcanes que alguna vez fueron poderosos en Ceres probablemente se formaron de esta manera antes de relajarse.
Las causas de las erupciones criovolcánicas en Ceres siguen siendo un misterio, pero la investigación futura podría dar respuestas, ya que se han detectado signos de volcanes de hielo en otros cuerpos en el sistema solar a medida que las sondas han volado. Ceres es el primer cuerpo criovolcánico en una misiónha orbitado, pero Europa y Encelado, lunas de Júpiter y Saturno, son probablemente candidatos para el criovolcanismo, al igual que Plutón y su luna Caronte. Europa es de especial interés porque se cree que tiene océanos líquidos atrapados debajo de una gruesa capa de hielo, que algunoslos científicos creen estar salpicados de volcanes de hielo. "Puede haber similitudes entre Europa y Ceres, pero necesitamos enviar la próxima misión allí antes de que podamos decir con certeza", dijo Sori.
Mientras los científicos exploran otros cuerpos potencialmente criovolcánicos en el sistema solar, será divertido, dijo Sori, ver cómo se compara Ceres.
El documento, "Tasas criovolcánicas en Ceres reveladas por la topografía", se publicó recientemente en Astronomía de la naturaleza . El financiamiento fue proporcionado por el Programa de Investigador Invitado Dawn de la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio NASA.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Universidad de Arizona . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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