Un nuevo estudio científico revela que Ariel, una de las lunas de Urano, pudo haber albergado un océano subterráneo de casi 170 kilómetros de profundidad, una magnitud que supera por mucho la de cualquier océano terrestre y que redefine la historia interna del planeta y sus satélites helados. El hallazgo, publicado en la revista Icarus, ofrece las pruebas más sólidas hasta ahora de que el sistema de Urano pudo haber sido un conjunto de mundos oceánicos con actividad geológica y térmica intensa en su pasado.

Una luna helada con señales de un pasado dinámico

Ariel es la cuarta luna más grande de Urano, con un diámetro de aproximadamente 1 159 kilómetros. Desde que la nave Voyager 2 la sobrevoló en 1986, se sabe que su superficie combina regiones muy antiguas y craterizadas con zonas más jóvenes atravesadas por fracturas, cañones y valles. Esta diversidad geológica ha intrigado a los científicos durante décadas, ya que sugiere que Ariel no es un cuerpo completamente inactivo, sino que pudo haber experimentado procesos de calentamiento interno y movimientos tectónicos.

El nuevo estudio, realizado por Caleb Strom, Tom Nordheim, D. Alex Patthoff y Sherry Fieber-Beyer, analiza en detalle los patrones de fracturas visibles en la superficie de Ariel. Utilizando modelos de estrés por mareas, los investigadores concluyen que las tensiones necesarias para formar esas estructuras solo pudieron generarse si en algún momento existió un océano líquido bajo su corteza de hielo. Ese océano habría alcanzado una profundidad cercana a las 100 millas, es decir, alrededor de 170 kilómetros.

Las mareas de Urano y la deformación interna de Ariel

Las lunas heladas que orbitan planetas gigantes experimentan fuerzas de marea debido a la gravedad variable del planeta central. Estas fuerzas estiran y comprimen las capas internas del satélite, generando calor por fricción y deformando su estructura. Según los autores, Ariel debió tener una órbita más excéntrica en el pasado, lo que habría intensificado las tensiones mareales. Esta actividad habría derretido parte del hielo interno, permitiendo la formación de un océano subterráneo estable durante un periodo prolongado.

El análisis sugiere que la excentricidad orbital de Ariel fue aproximadamente 0.04, unas 40 veces mayor que la actual. Con ese nivel de deformación, la corteza helada habría sufrido fracturas masivas, visibles aún hoy en su superficie. El estudio de estas grietas mediante mapeo geológico permitió a los investigadores deducir las condiciones internas que las originaron.

Ariel es el cuarto satélite más grande de Urano y el segundo en proximidad de los satélites principales. Crédito de imagen: Kevin M. Gill

Evidencias geológicas y profundidad del océano

Las imágenes obtenidas por la Voyager 2 mostraron que Ariel tiene largos cañones y sistemas de fallas de cientos de kilómetros de extensión. Estas estructuras son consistentes con tensiones que surgen cuando una capa de hielo se expande o fractura sobre una base líquida. De acuerdo con los modelos utilizados en la investigación, la configuración que mejor reproduce las características observadas es la de una corteza helada de grosor moderado flotando sobre un océano profundo.

La profundidad estimada de 170 kilómetros convierte a Ariel en un candidato excepcional dentro del grupo de lunas con océanos internos. En comparación, los océanos de Europa y Encélado tendrían profundidades de entre 50 y 100 kilómetros. Un océano de tal magnitud en Ariel implicaría una enorme reserva de agua líquida mantenida por calor de marea y posiblemente por desintegración radiactiva en el núcleo.

Un pasado posiblemente común entre las lunas de Urano

Este trabajo forma parte de una serie de investigaciones que examinan las características internas de las lunas de Urano. En un estudio previo, el mismo equipo había encontrado indicios de un océano bajo la superficie de Miranda, otra luna del planeta. Los nuevos resultados amplían esa hipótesis y sugieren que varias lunas uranianas pudieron haber sido mundos oceánicos durante su evolución temprana.

Según los investigadores, las similitudes estructurales entre Miranda y Ariel apuntan a un escenario común: las interacciones gravitatorias entre las lunas y Urano generaron suficiente calor interno como para mantener océanos líquidos bajo el hielo durante millones de años. Con el paso del tiempo, al disminuir la excentricidad de las órbitas y enfriarse el interior, esos océanos habrían comenzado a congelarse hasta dejar las cicatrices que hoy se observan en sus superficies.

Importancia científica del hallazgo

Confirmar la existencia pasada de un océano en Ariel no solo amplía el conocimiento sobre las lunas de Urano, sino que también contribuye a entender los procesos térmicos de los planetas gigantes. Los científicos destacan que estos océanos helados son reservorios de información sobre la composición original del sistema solar exterior. Además, proporcionan claves sobre los límites de la habitabilidad en entornos alejados del Sol, donde la energía interna sustituye a la radiación solar como fuente de calor.

Si bien el estudio no afirma que Ariel mantenga actualmente un océano activo, sí plantea la posibilidad de que restos de agua líquida persistan en su interior. Para comprobarlo, se necesitarán misiones espaciales que puedan medir el campo gravitatorio, la magnetosfera local y las variaciones térmicas de la luna. Estas mediciones permitirían detectar señales de movimiento interno o de capas conductoras que indiquen la presencia de agua salada.

Necesidad de futuras misiones a Urano

Desde el sobrevuelo de la Voyager 2 no se ha enviado ninguna misión dedicada al sistema de Urano. Los investigadores insisten en la importancia de regresar para obtener nuevos datos, especialmente con instrumentos modernos capaces de penetrar la superficie helada mediante radar y detectar la estructura interna. Una misión de este tipo podría incluir orbitadores, módulos de observación y sondas equipadas con magnetómetros y espectrómetros de masa para analizar posibles emanaciones superficiales.

Además, el interés científico por Urano se ha incrementado en los últimos años. En 2023, la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos recomendó priorizar una misión al sistema uraniano en la próxima década. Tal proyecto permitiría explorar no solo Ariel, sino también otras lunas y la atmósfera del planeta, ofreciendo un panorama completo sobre su evolución y composición.

Una nueva investigación sugiere que Ariel, una luna de Urano, podría haber albergado en el pasado un océano de unos 170 km de profundidad. Crédito de imagen: NASA / JPL-Caltech / PSI / Mikayla Kelley / Peter Buhler

Un océano más profundo que los de la Tierra

Los océanos de la Tierra alcanzan profundidades máximas de alrededor de 11 kilómetros en la Fosa de las Marianas. El posible océano de Ariel, con 170 kilómetros, sería quince veces más profundo, extendiéndose bajo una corteza de hielo y roca. A esas presiones, el agua podría adoptar formas exóticas de hielo de alta densidad, aunque una capa líquida intermedia habría existido durante un tiempo geológicamente significativo. Ese ambiente podría haber favorecido reacciones químicas complejas entre el agua y el material rocoso del núcleo, procesos que hoy interesan especialmente a la astrobiología.

Un sistema aún por descubrir

La evidencia de océanos internos en las lunas de Urano transformaría la comprensión del sistema solar exterior. Ariel, Miranda y posiblemente otras lunas podrían formar parte de un conjunto de cuerpos que alguna vez albergaron ambientes acuáticos dinámicos. Explorar esos mundos no solo respondería preguntas sobre su historia geológica, sino también sobre la distribución de agua y energía en los confines del sistema solar.

Los autores del estudio concluyen que solo una nueva misión podrá confirmar estas hipótesis. Volver a Urano permitiría observar de cerca la superficie de Ariel, medir sus campos físicos y determinar si aún conserva un océano bajo su corteza. Tal descubrimiento situaría a Urano entre los sistemas planetarios más interesantes para estudiar la evolución térmica, la geodinámica del hielo y los límites de la vida en ambientes extremos.

Los hallazgos de la investigación titulada “Constraining ocean and ice shell thickness on Ariel from surface geologic structures and stress mapping” han sido publicados en la revista Icarus.

Referencias: “Is there an ocean lurking beneath one of Uranus’ moons?”, Planetary Science Institute (Fuente)

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Por: CodigoOculto.com