Líneas de campo magnético simuladas en amarillo alrededor de la luna de Saturno Triton.
Una nueva investigación simula líneas de campo magnético (en amarillo) alrededor de la luna de Neptuno Tritón. Las regiones rojas y azules indican el efecto añadido de un campo magnético inducido originándose por la combinación de la ionosfera y el océano salado subsuperficial debajo de una capa helada no conductiva. Crédito: Cortesía NASA/JPL-Caltech
Fuente: Earth and Space Science

This is an authorized translation of an Eos article. Esta es una traducción al español autorizada de un artículo de Eos.

En el siglo XXI, los científicos planetarios se han hecho cada vez más conscientes de que los océanos subsuperficiales de agua existen dentro de los objetos a lo largo del sistema solar. Puesto que el agua es un requisito universal para la vida en la Tierra estos cuerpos, en su mayoría lunas, son objetivos atractivos para la búsqueda de vida extraterrestre.

Una primera forma de deducir la existencia de un océano invisible es a través de un campo magnético inducido. Estos campos se originan de una aplicación única de la ley de inducción de Faraday, que establece que un campo magnético variable en el tiempo crea una corriente eléctrica cuando se aplica a un circuito. El agua que es lo suficientemente salada para permanecer líquida en los ambientes fríos del espacio, es muy conductiva; al mismo tiempo, la órbita de una luna a través del campo magnético rotatorio de un planeta, expone a la luna a una fuerza de campo que varía en el tiempo. Estos efectos se combinan para inducir una corriente eléctrica dentro del océano, que, a su vez, genera un campo magnético inducido que emana de la luna.

Sin embargo, observar el campo magnético que resulta de este proceso es una tarea difícil. El campo inducido es mucho más débil que el campo planetario que permea los ambientes locales. Si una luna tiene una atmósfera tenue, su ionosfera puede generar otro campo magnético inducido, lo que puede llevar a una detección positiva falsa del océano. Y para las misiones de sobrevuelo con naves espaciales equipadas con un magnetómetro, los datos disponibles serán bastante limitados o incluso inexistentes si la nave espacial no pasa lo suficientemente cerca para detectar un campo inducido.

Cochrane et al. presentan un nuevo método para tratar estas dificultades basado en el modelado predictivo y un análisis de componentes principales. Seleccionaron solo un sobrevuelo cercano a la luna más grande de Neptuno, Tritón, desarrollado para el concepto de misión Trident propuesto bajo el Programa Discovery de la NASA. Este evento produciría solo 12 minutos de datos utilizables a partir de los cuales se extrapolaría la existencia de un océano subsuperficial.

La misión Trident propuesta por la NASA exploraría la luna más grande de Neptuno, Tritón, la cual alberga potencialmente un océano con agua líquida bajo su superficie helada. Crédito: Cortesía NASA/JPL-Caltech

La técnica comienza usando un modelo informático para simular de forma especulativa las mediciones del magnetómetro hechas durante el sobrevuelo del sistema de Tritón con varias propiedades físicas potenciales, como la profundidad, grosor y conductividad del océano. Para cubrir el espacio de parámetros disponible, corren más de 130000 series del modelo , que incluyen campos magnéticos inducidos ya sea solo por la ionosfera de la luna o por la ionosfera sumada a un océano subsuperficial.

Después, un análisis de componentes principales de estos datos del modelo identifica las características que mejor explican la variabilidad en las observaciones del magnetómetro modelado. Esto crea una transformación simple de los datos provenientes de la nave espacial a una representación que distingue más claramente los escenarios de la ionosfera y los escenarios ionosfera-océano.

Los autores demuestran que este nuevo acercamiento es más sensible y más robusto al ruido a comparación de muchos acercamientos tradicionales. Es importante destacar que para la exploración fuera del sistema solar, el equipo muestra que un solo sobrevuelo puede ser suficiente para identificar la existencia de un océano bajo la superficie de una luna como Tritón. Y si un orbitador tiene múltiples sobrevuelos disponibles, la identificación se vuelve más robusta y permite la caracterización que proporciona información sobre la habitabilidad. (Earth and Space Science, https://doi.org/10.1029/2021EA002034, 2022)

—Morgan Rehnberg, Escritor de ciencia

This translation by Eva Alejandra Juárez-Avila (@evalejandra_ja) and edited by Anthony Ramírez-Salazar (@Anthnyy) was made possible by a partnership with Planeteando. Esta traducción fue posible gracias a una asociación con Planeteando.

Text © 2022. AGU. CC BY-NC-ND 3.0
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