La nave espacial Cassini de la NASA ha estado buscando oxígeno atómico desde que llegó a Saturno. Descubrió que las grandes grietas oscuras alrededor de su polo sur eran cálidas y arrojaban vapor de agua y partículas de hielo. Cassini tiene previsto un segundo vistazo en 2008, cuando hará otro sobrevuelo cercano.
El oxígeno atómico nunca podría confundirse con un perfume caro. Pero al igual que una fragancia que persiste en el aire de una habitación vacía ofrece pistas sobre un ocupante anterior, la nube de oxígeno que encontró la nave espacial Cassini cuando se acercó a Saturno resultó ser una tarjeta de presentación de otra presencia celestial, la pequeña luna Encelado.
El oxígeno fue la primera pista de que mucho más está sucediendo debajo de la superficie helada de Encelado de lo que apareció por primera vez. Los científicos tardaron un tiempo en recibir el mensaje. Rastrear la fuente de oxígeno los llevó a un lugar inusual en el sistema solar, un lugar que puede poseer una de las sustancias más raras y buscadas del universo: el agua líquida.
Ahora lo ves, ahora no
El espectrógrafo de imágenes ultravioletas de Cassini realizó su primer estudio de la atmósfera de Saturno a fines de diciembre de 2003 cuando la nave espacial se acercaba al final de su viaje de siete años al planeta anillado. Junto con el hidrógeno esperado, conocido por ser el componente principal del gigante gaseoso, el espectrógrafo detectó la presencia de oxígeno. "Fuimos los primeros en descubrir el oxígeno en el sistema Saturno", dice el Dr. Larry Esposito de la Universidad de Colorado, investigador principal del instrumento. Dado que los anillos de Saturno están hechos principalmente de hielo de agua, no fue sorprendente encontrar un ingrediente de agua, oxígeno, en la atmósfera de Saturno, explica. El oxígeno que observaron estaba en forma de átomos de oxígeno individuales, llamados oxígeno atómico, como el del agua, H2O.
En enero de 2004, cuando volvió a mirar la atmósfera de Saturno, encontró una burbuja masiva de oxígeno cerca del anillo más externo de Saturno, el anillo E. Luego, solo unos meses después, gran parte del oxígeno había desaparecido. "Lo sorprendente fue la cantidad de oxígeno que vimos y cómo cambió", dice Esposito. "Esta fue la primera señal de que algo inusual estaba sucediendo".
"Nuestra primera idea fue que las colisiones entre pequeñas lunas en los anillos liberarían pequeñas bocanadas de hielo y que el hielo se descompondría en sus átomos, uno de los cuales sería oxígeno atómico", explica Esposito. "Presentamos esta hipótesis, pero la idea no parecía estar funcionando".
Lo que funcionó fue una serie de observaciones en la primavera de 2005 que mostraban que algo muy extraño estaba ocurriendo en Encelado, que simplemente orbita dentro del anillo E, donde se descubrió por primera vez la misteriosa nube de oxígeno. El magnetómetro de Cassini mostró que la luna tenía una atmósfera. Demasiado pequeño para tener suficiente gravedad para mantener una atmósfera durante mucho tiempo, Encelado tenía que tener una fuente constante de gas, como géiseres, para mantener una atmósfera en funcionamiento. El analizador de polvo cósmico detectó una corriente de partículas alrededor de Encelado. Los científicos se preguntaron si estas partículas podrían provenir de la luna o del anillo E y si, tal vez, la luna misma podría ser la fuente de partículas de hielo para el anillo E.
Los equipos científicos de Cassini estaban ansiosos por ver más de cerca. Los navegadores de la misión rediseñaron la trayectoria de la nave espacial para acercarla a Encelado de lo que se había planeado previamente. "Esta es una gran ventaja de una misión como Cassini", según Esposito. "No solo pasa volando una vez, puede hacer un seguimiento cuando algo parece prometedor".
Listo para un primer plano
En julio de 2005, Cassini navegó a solo 175 kilómetros (109 millas) de Encelado. Los instrumentos de la nave espacial revelaron que las grandes grietas oscuras, denominadas "rayas de tigre", en el polo sur de la luna estaban calientes y arrojaban vapor de agua y partículas de hielo.
El sobrevuelo ocurrió justo cuando una estrella se movía detrás del polo sur de la luna. "Mientras observamos a la luna apagar la luz de la estrella, el espectrómetro identificó oxígeno", dice Esposito. “La luz de las estrellas mostró moléculas de agua entre nosotros, la nave espacial, y la estrella. Mostraba una nube de agua localizada cerca de Encelado.
"Pudimos medir la forma de la nube, estimar la cantidad de agua que contenía y la tasa de destrucción y producción de oxígeno", dice Esposito. La cantidad de agua que vieron, alrededor de un millón de toneladas, fue exactamente la necesaria para proporcionar una nube de oxígeno como la que habían observado por primera vez cerca del anillo E más de un año antes. "Este fue un resultado muy agradable", dice Esposito. "Medimos dos nuevos fenómenos distintos y descubrimos que encajan".
El misterio del oxígeno atómico fue resuelto. Al mismo tiempo, su fuente, el diminuto Encelado, se reveló completamente diferente de la luna fría y helada que debería haber sido. Por pequeño que sea, tiene una fuente de calor interna y es geológicamente activo. Sus géiseres arrojan suficiente vapor de agua y hielo para mantener la atmósfera de la luna, alimentar el vasto anillo E y descomponerse en nubes de oxígeno como la primera que vio Cassini en su camino a Saturno.
No muy lejos, debajo de la superficie blanca y nevada de la luna, dicen los científicos, puede haber grandes piscinas de agua líquida, calentadas por la misma fuente de calor que alimenta sus géiseres. Su potencial para el agua pone a Encelado en un grupo de élite de lugares donde la vida podría existir. La nave espacial Cassini volverá en 2008 para volver a mirar.
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Fuente original: NASA / JPL / SSI News Release
