Astrooceanografía
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La astrooceanografía es el estudio de los océanos fuera del planeta Tierra . A diferencia de otras ciencias planetarias como la astrobiología , la astroquímica y la geología planetaria , solo comenzó después del descubrimiento de océanos subterráneos en Titán de Saturno [1] y Ganímedes de Júpiter . [2] Este campo sigue siendo especulativo hasta que más misiones lleguen a los océanos debajo de la capa de roca o hielo de las lunas. Hay muchas teorías sobre los océanos o incluso los mundos oceánicos de los cuerpos celestes en el Sistema Solar., desde océanos hechos de diamantes en Neptuno hasta un océano gigantesco de hidrógeno líquido que puede existir debajo de la superficie de Júpiter. [3] [4]

Al principio de sus historias geológicas, se teoriza que Marte y Venus tuvieron grandes océanos de agua. La hipótesis del océano de Marte sugiere que casi un tercio de la superficie de Marte estuvo alguna vez cubierta por agua, y un efecto invernadero desbocado puede haber evaporado el océano global de Venus. Los compuestos como las sales y el amoníaco disueltos en agua bajan su punto de congelación, por lo que el agua podría existir en grandes cantidades en ambientes extraterrestres como salmuera o hielo por convección . Se especula sobre océanos no confirmados bajo la superficie de muchos planetas enanos y satélites naturales; en particular, el océano de la luna Europase estima que tiene más del doble del volumen de agua de la Tierra. También se cree que los planetas gigantes del Sistema Solar tienen capas atmosféricas líquidas de composiciones aún por confirmar. Los océanos también pueden existir en exoplanetas y exolunas , incluidos océanos superficiales de agua líquida dentro de una zona habitable circunestelar . Los planetas oceánicos son un tipo hipotético de planeta con una superficie completamente cubierta de líquido. [5] [6]

La astrooceanografía está estrechamente relacionada con la astrobiología, ya que se espera que los océanos tengan mayores posibilidades de albergar formas de vida simples.

Océanos de agua extraterrestre

Más información: agua líquida extraterrestre
La concepción del artista del océano subterráneo de Encelado se confirmó el 3 de abril de 2014. [7] [8]
Dos modelos para la composición de Europa predicen un gran océano subterráneo de agua líquida. Se han propuesto modelos similares para otros cuerpos celestes del Sistema Solar.

Planetas

Se cree que los gigantes gaseosos , Júpiter y Saturno , carecen de superficie y, en cambio, tienen un estrato de hidrógeno líquido ; sin embargo, su geología planetaria no se comprende bien. Se ha planteado la hipótesis de la posibilidad de que los gigantes de hielo Urano y Neptuno tengan agua supercrítica caliente y altamente comprimida bajo sus atmósferas espesas. Aunque su composición aún no se comprende completamente, un estudio de 2006 de Wiktorowicz e Ingersall descartó la posibilidad de que exista un "océano" de agua en Neptuno, [9] aunque algunos estudios han sugerido que los océanos exóticos de diamante líquidoes posible. [10]

La hipótesis del océano de Marte sugiere que casi un tercio de la superficie de Marte estuvo alguna vez cubierta por agua, aunque el agua de Marte ya no es oceánica (gran parte de ella reside en los casquetes polares ). Se sigue estudiando la posibilidad junto con los motivos de su aparente desaparición. Los astrónomos ahora piensan que Venus pudo haber tenido agua líquida y quizás océanos durante más de 2 mil millones de años. [11]

Satélites naturales

Se cree que una capa global de agua líquida lo suficientemente espesa para desacoplar la corteza del manto está presente en los satélites naturales Titán , Europa , Encelado y, con menos certeza, Calisto , Ganímedes [12] [13] y Tritón . [14] [15] Se cree que hay un océano de magma en Io . [16] Se han encontrado géiseres en Encelado , la luna de Saturno , posiblemente originados en un océano a unos 10 kilómetros (6,2 millas) por debajo de la capa de hielo de la superficie. [7] Otras lunas heladastambién puede tener océanos internos, o puede haber tenido océanos internos que ahora se han congelado. [17]

Se cree que hay grandes cuerpos de hidrocarburos líquidos en la superficie de Titán , aunque no son lo suficientemente grandes como para ser considerados océanos y, a veces, se les conoce como lagos o mares. La misión espacial Cassini-Huygens descubrió inicialmente solo lo que parecían ser lechos de lagos secos y canales de ríos vacíos, lo que sugiere que Titán había perdido los líquidos superficiales que podría haber tenido. Los sobrevuelos posteriores de Titán proporcionaron imágenes de radar e infrarrojos que mostraron una serie de lagos de hidrocarburos en las regiones polares más frías. Se cree que Titán tiene un océano subsuperficial de agua líquida debajo del hielo, además de la mezcla de hidrocarburos que se forma sobre su corteza exterior.

Planetas enanos y objetos transneptunianos

Diagrama que muestra una posible estructura interna de Ceres

Ceres parece diferenciarse en un núcleo rocoso y un manto helado y puede albergar un océano de agua líquida debajo de su superficie. [18] [19]

No se sabe lo suficiente de los objetos transneptunianos más grandes para determinar si son cuerpos diferenciados capaces de soportar océanos, aunque los modelos de desintegración radiactiva sugieren que Plutón , [20] Eris , Sedna y Orcus tienen océanos debajo de costras heladas sólidas de aproximadamente 100 a 100ºC. 180 km de espesor. [17] En junio de 2020, los astrónomos informaron evidencia de que el planeta enano Plutón pudo haber tenido un océano subsuperficial y, en consecuencia, pudo haber sido habitable cuando se formó por primera vez. [21] [22]

Extrasolar

Representación de una hipotética gran luna extrasolar con océanos de agua líquida en la superficie

Es probable que algunos planetas y satélites naturales fuera del Sistema Solar tengan océanos, incluidos posibles planetas oceánicos de agua similares a la Tierra en la zona habitable o "cinturón de agua líquida". Sin embargo, la detección de océanos, incluso mediante el método de espectroscopia , es probablemente extremadamente difícil y no concluyente.

Se han utilizado modelos teóricos para predecir con alta probabilidad que GJ 1214 b , detectado por tránsito, está compuesto por una forma exótica de hielo VII , que constituye el 75% de su masa, [23] lo que lo convierte en un planeta oceánico .

Otros posibles candidatos simplemente se especulan en función de su masa y posición en la zona habitable del planeta, aunque en realidad se sabe poco de su composición. Algunos científicos especulan que Kepler-22b puede ser un planeta "parecido a un océano". [24] Se han propuesto modelos para Gliese 581 d que podrían incluir océanos superficiales. Se especula que Gliese 436 b tiene un océano de "hielo caliente". [25] Las exolunas que orbitan planetas, en particular los gigantes gaseosos dentro de la zona habitable de su estrella madre, teóricamente pueden tener océanos superficiales.

Los planetas terrestres adquirirán agua durante su acreción, parte de la cual quedará enterrada en el océano de magma, pero la mayor parte entrará en una atmósfera de vapor, y cuando la atmósfera se enfríe, colapsará en la superficie formando un océano. También habrá desgasificación del agua del manto a medida que el magma se solidifique; esto sucederá incluso para planetas con un bajo porcentaje de su masa compuesta de agua, por lo que "se puede esperar que los exoplanetas de la súper Tierra produzcan océanos de agua en decenas a cientos de millones de años de su último gran impacto de acreción ". [26]

Líquidos superficiales distintos del agua

Los océanos, mares, lagos y otras masas de líquidos pueden estar compuestos de líquidos distintos del agua, por ejemplo, los lagos de hidrocarburos de Titán . También se consideró la posibilidad de mares de nitrógeno en Triton, pero se descartó. [27] Existe evidencia de que las superficies heladas de las lunas Ganímedes , Calisto , Europa , Titán y Encelado son conchas que flotan en océanos de agua líquida muy densa o agua-amoníaco. [28] [29] [30] [31] [32] de la Tierra se llama a menudo el planeta océano porque es 70% cubierto de agua. [33][34] Los planetas terrestres extrasolaresque están extremadamente cerca de su estrella madre estarán bloqueados por mareas y, por lo tanto, la mitad del planeta será un océano de magma. [35] También es posible que los planetas terrestres tuvieran océanos de magma en algún momento durante su formación como resultado de impactos gigantes. [36] Los Neptunos calientes cercanos a su estrella podrían perder sus atmósferas a través de un escape hidrodinámico , dejando atrás sus núcleos con varios líquidos en la superficie. [37] Donde hay temperaturas y presiones adecuadas, las sustancias químicas volátiles que pueden existir como líquidos en abundantes cantidades en los planetas incluyen amoníaco , argón ,disulfuro de carbono , etano , hidracina , hidrógeno , cianuro de hidrógeno , sulfuro de hidrógeno , metano , neón , nitrógeno , óxido nítrico , fosfina , silano , ácido sulfúrico y agua . [38]

Los fluidos supercríticos, aunque no son líquidos, comparten varias propiedades con los líquidos. Debajo de las atmósferas espesas de los planetas Urano y Neptuno , se espera que estos planetas estén compuestos por océanos de mezclas de fluidos calientes de alta densidad de agua, amoníaco y otros volátiles. [39] Las capas exteriores gaseosas de Júpiter y Saturno se transforman suavemente en océanos de hidrógeno supercrítico . [40] [41] La atmósfera de Venus es 96,5% de dióxido de carbono , que es un fluido supercrítico en su superficie.

Ver también

  • Agua líquida extraterrestre
  • Lista de los lagos y mares más grandes del Sistema Solar

Referencias

  1. ^ "Océano subterráneo de Titán | Dirección de misión científica" .
  2. ^ "La NASA descubre un océano subterráneo en la luna más grande de Júpiter" .
  3. ^ "10 océanos alucinantes que existen en el espacio" . 3 de abril de 2015.
  4. ^ "¿Un fluido extraño dentro de Júpiter? | Dirección de misión científica" .
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