El calor generado por la atracción gravitacional de lunas formadas por colisiones masivas podría prolongar la existencia de océanos bajo la superficie de mundos helados en el sistema solar exterior. Ésta es la conclusión de una nueva investigación de la NASA, según la cual se amplía enormemente el número de lugares donde se puede encontrar vida extraterrestre, ya que el agua líquida es necesaria para sustentar formas conocidas de vida y los astrónomos estiman que hay docenas de estos mundos.
"Estos objetos deben ser considerados como reservorios potenciales de agua y vida", dijo Prabal Saxena del Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt, Maryland, autor principal de la investigación publicada en Icarus el 24 de noviembre. "Si nuestro estudio es correcto, ahora puede haber más lugares en nuestro sistema solar que poseen algunos de los elementos críticos para la vida extraterrestre".
Estos mundos fríos se encuentran más allá de la órbita de Neptuno e incluyen a Plutón y sus lunas. Se los conoce como objetos transneptunianos (TNO) y son demasiado fríos para tener agua líquida en sus superficies, donde las temperaturas son inferiores a menos 200 grados Celsius). Sin embargo, hay evidencia de que algunos pueden tener capas de agua líquida debajo de sus costras heladas. Además de las densidades aparentes que son similares a otros cuerpos que se sospecha tienen océanos subsuperficiales, un análisis de la luz reflejada de algunas TNO revela la presencia de hielo de agua cristalino e hidratos de amoníaco.
A temperaturas extremadamente bajas en la superficie de estos objetos, el hielo de agua toma una forma desordenada y amorfa en lugar de los cristales ordenados regularmente típicos en áreas más cálidas, como los copos de nieve en la Tierra. Además, la radiación espacial convierte el hielo de agua cristalino en una forma amorfa y descompone los hidratos de amoniaco, por lo que no se espera que sobrevivan por mucho tiempo en las superficies de TNO. Esto sugiere que ambos compuestos pueden provenir de una capa de agua líquida interior que entró en erupción a la superficie, un proceso conocido como criovulcanismo.
La mayor parte del calor de larga duración dentro de los TNO proviene de la descomposición de elementos radiactivos que se incorporaron a estos objetos a medida que se formaron. Este calor puede ser suficiente para derretir una capa de la corteza helada, generar un océano subterráneo y quizás mantenerlo durante miles de millones de años. Pero a medida que los elementos radiactivos se descomponen en otros más estables, dejan de liberar calor y los interiores de estos objetos se enfrían gradualmente, y cualquier océano subsuperficial eventualmente se congelará.
Sin embargo, la nueva investigación descubrió que la interacción gravitacional con una luna puede generar suficiente calor adicional dentro de un TNO para prolongar significativamente la vida útil de un océano subsuperficial. La órbita de cualquier luna evolucionará en una "danza" gravitacional con su objeto primario para lograr el estado más estable posible: circular, alineado con el ecuador de su elemento primario y con la luna girando a un ritmo donde el mismo lado siempre enfrenta su objto primario.
Las grandes colisiones entre objetos celestes pueden generar lunas cuando el material se salpica en órbita alrededor del objeto más grande y se une en una o más lunas por su propia gravedad. Debido a que las colisiones ocurren en una gran variedad de direcciones y velocidades, es poco probable que inicialmente produzcan lunas con órbitas perfectamente estables.
A medida que una luna generada por colisión se ajusta a una órbita más estable, la atracción gravitatoria mutua hace que los interiores del mundo parental y su luna nueva se estiren y relajen repetidamente, generando fricción que libera calor en un proceso conocido como calentamiento de marea. El equipo utilizó las ecuaciones para el calentamiento de marea y calculó su contribución al "presupuesto de calor" para una amplia variedad de sistemas de TNO-luna descubiertos e hipotéticos, incluido el sistema Eris-Dysnomia. Eris es la segunda más grande de los TNO conocidos después de Plutón.
