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Agua en el Sistema Solar
Alberto González Fairén

Es ya un lugar común decir que el agua es uno de los requisitos esenciales para la vida, y que es muy abundante en el Sistema Solar. Este es un repaso rápido de lo que sabemos.
osiblemente, Mercurio es un planeta en el que no se espera la presencia de agua en principio: es el planeta más interno, y orbita al Sol a tan sólo un tercio de la distancia que lo hace la Tierra. La temperatura en su superficie a mediodía puede superar los 400 grados. Sin embargo, las señales de radar producen reflejos brillantes en algunas zonas de las regiones polares. Estas señales son consistentes con depósitos de hielo escondidos en los cráteres, que forman “trapas frías” donde nunca llega la radiación solar y por tanto el hielo nunca cambia de fase, ya que las temperaturas no superan los 170 grados bajo cero en ningún momento. El volumen total del hielo es considerable, y su origen parece estar en el impacto de cometas.

Venus podría ser el único lugar del Sistema Solar donde el agua no existe en absoluto: debido al efecto invernadero intenso que provoca su densa atmósfera, la superficie de Venus mantiene una temperatura constante superior a los 450 grados. La misma atmósfera imposibilita la presencia de “trampas frías” en el interior de cráteres. Únicamente en las partes más elevadas de algunas montañas parece existir hielo metálico, compuesto por plomo y bismuto producidos por los volcanes. Pero ni una gota de agua cerca de la superficie.

En nuestra Luna se produce un fenómeno similar al de Mercurio: cráteres en los polos forman “trampas frías” que esconden hielo de agua y lo protegen. Y de la Tierra poco hay que añadir: tenemos agua en los tres estados de agregación de la materia, y muy abundante en los tres.

Marte tuvo un pasado extremadamente activo, y su superficie está esculpida por restos de ríos, lagos y deltas, además de preservar una ingente cantidad de minerales que solo se han podido formar en presencia de agua líquida durante tiempos prolongados. Incluso hoy, Marte tiene dos casquetes polares formados por hielo de agua y recubiertos por hielo de CO2. Además, este año se han descubierto acuíferos bajo los hielos polares y grandes masas de hielo subsuperficial en latitudes medias (más información click aquí).

Ceres es el cuerpo más grande del Cinturón de Asteroides, y se considera un planeta enano. En su corteza tiene hasta un 30% de hielo de agua, con parches discretos de hielo sobre la superficie (Figura 1), y en su interior el agua se ha separado de la roca por procesos convectivos. En el resto de cuerpos del Cinturón de Asteroides, el agua es más escasa, aunque está presente. Por ejemplo, Vesta tiene hasta 100 veces menos agua que Ceres.
Hielo de agua en Ceres
Figura 1: Hielo de agua en Ceres.
(NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA) Click para ampliar!
En Júpiter y Saturno hay enormes cantidades de hielo y nieve, pero en condiciones poco familiares para nosotros. A ciertas altitudes en sus atmósferas, en la frontera entre el frío exterior y el calor interno, el agua puede fundirse y condensarse, y mezclarse con amoniaco para formar nubes de agua y tormentas de nieve.

Más interesantes desde un punto de vista astrobiológico son sus satélites helados. Europa, Ganímedes y Calixto (Júpiter) tienen una corteza exterior de hielo de agua, que esconde océanos de agua líquida en el interior. El caso de Europa es particularmente interesante, ya que podría tener más agua líquida que la Tierra, y ese agua sale ocasionalmente a la superficie a través de géiseres que atraviesan la corteza helada. También en Encélado (Saturno) existe un océano escondido bajo una corteza helada, y replicando el caso de Europa, Encélado también expulsa géiseres de vapor de agua al exterior. Esta agua se congela de inmediato y cae sobre la superficie finamente pulverizada. Y en Titán (Saturno), además de los conocidos lagos de metano sobre su superficie, podría existir también un océano de agua líquida y muy salada escondido en el interior.

Urano y Neptuno están ya tan lejos del Sol que en su atmósfera se forman nubes de hielo de agua a gran profundidad. Si se producen fenómenos similares a los descritos en Júpiter y Saturno, no están a la vista. Las nubes blancas que sí se ven en la parte exterior de sus atmósferas están formadas por metano.

En la gran luna de Neptuno, Tritón, se han observado manchas oscuras que se mueven, posiblemente formadas por nitrógeno gaseoso mezclado con agua y compuestos orgánicos expulsados por géiseres y que caen de nuevo sobre la superficie.

La cantidad de agua en los más de 100.000 cuerpos del Cinturón de Kuiper (Figura 2) es muy variable, pero podrían contener hielos formados en el origen del Sistema Solar. Plutón, por ejemplo, contiene una enorme cantidad de hielo de agua, tan frío y duro que forma la “roca madre” del planeta, sobre la que fluyen glaciares de hielo de nitrógeno. Al mismo tiempo, nieva metano desde su tenue atmósfera, completando un paisaje helador. El hielo de agua es también abundante en otros Objetos Trans-Neptunianos. Además, la mayoría de los cometas de periodo orbital corto (menos de 200 años) proviene del Cinturón de Kuiper.

Finalmente, la Nube de Oort (Figure 2) es una esfera teórica que rodea al Sol a una distancia media de 2 años luz, y que alberga trillones de núcleos cometarios de más de 1 km compuestos por hielo de agua, metano, dióxido de carbono y amoniaco. Casi todos los cometas de periodo orbital largo provienen de la Nube de Oort.
Planetas, Cinturón de Kuiper...
Figura 2: Planetas, Cinturón de Kuiper y Nube de Oort.
(spaceanswers.com)
 
 
Madrid, España, 01 de Octubre de 2018.
 
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