El planeta enano Ceres impulsa su actividad geológica utilizando materiales radiactivos debajo de su corteza.

El planeta enano Ceres está lleno de actividad geológica. Investigadores del Departamento de Geociencias de Virginia Tech, junto con miembros del Servicio Geológico de los Estados Unidos y el Instituto de Ciencias Planetarias ahora han avanzado poco a poco sobre qué impulsa exactamente la sorprendente vida geológica del cuerpo.

Planeta enano Ceres. Créditos de la imagen NASA Goddard Space Flight Center/Flickr.

La humanidad no obtuvo buenas vistas de la superficie de Ceres hasta 2015, cuando la misión Dawn de la NASA tomó las primeras imágenes (relativamente) cercanas del planeta enano. Con estos, llegó la revelación de que la superficie de Ceres es sorprendentemente diversa en cuanto a estructuras y composición. A su vez, esto apuntaba a niveles inesperados de actividad geológica que se gestaban invisibles debajo de la corteza.

Esto fue una sorpresa para los científicos de todo el mundo; Ceres, como sugiere su clasificación de planeta enano, es muy pequeño. Tan pequeño, de hecho, que los investigadores estaban absolutamente convencidos de que se había enfriado completamente hasta su núcleo y que, geológicamente hablando, era un mundo muerto. Lo que Dawn nos estaba contando de la superficie de Ceres reveló que era cualquier cosa menos eso.

Diminuto y luchador

Entre las estructuras, Dawn capturó una gran meseta en un lado de Ceres similar en tamaño y naturaleza a los continentes de la Tierra, series localizadas de fracturas en su curva y depósitos minerales que insinuaban un antiguo océano evaporado. Todas estas estructuras solo podrían haberse creado a través de la actividad geológica impulsada por inmensas cantidades de calor interno.

Scott King, profesor de geofísica en el Departamento de Geociencias de Virginia Tech, quería entender de dónde podría haber venido ese calor.

En la Tierra, el calor que impulsa la actividad geológica y tectónica se hereda en una pequeña parte de los días de la formación del planeta, y el resto se genera a través de la descomposición de la materia radiactiva debajo de la corteza. En este sentido, la Tierra actúa como una suave reactor nuclear. El equipo decidió comprobar si los mismos mecanismos podían explicar lo que estábamos viendo en Ceres.

La investigación se basó en gran medida en el modelado por computadora. A través de tales simulaciones, el equipo encontró que desintegración radioactiva dentro de Ceres podría mantenerlo lo suficientemente caliente como para permanecer tectónicamente activo.

El Prof. King explica que los grandes planetas, del tamaño de la Tierra o Marte, comienzan como objetos muy calientes. Todo este calor es producido por la miríada de colisiones entre las partículas que se juntan para crear el planeta; la fricción involucrada en estas colisiones generó el calor. En el caso de un cuerpo más pequeño como Ceres, simplemente no hubo suficientes colisiones para permitir que se calentara de la misma manera.

Como tal, los modelos que el equipo usó para simular el calor interno de Ceres comenzaron a partir de esta línea de base de un planeta enano frío. Simularon varias teorías sobre cómo Ceres podría haber generado su calor usando herramientas aplicadas previamente para estudiar cuerpos celestes más grandes. El resultado de estas simulaciones se comparó con los datos devueltos por la misión Dawn, para ver cuál encajaba.

El modelo que mejor explicaba lo que el equipo estaba viendo en Ceres mostraba una secuencia única de eventos. El planeta enano comenzó frío pero se calentó debido a la descomposición radiactiva de elementos como el uranio y el torio. Esto fue suficiente para mantener su actividad geológica, pero, finalmente, condujo a las estructuras internas de Ceres hacia la agitación.

Esta cadena de eventos está respaldada por la presencia de algunas de las características de la superficie detectadas por Dawn solo en una parte de Ceres. La gran meseta no tenía una contraparte al otro lado del planeta. Los sistemas de fracturas estaban agrupados en un solo lugar alrededor de esta meseta y, de manera similar, no tenían una contraparte en la otra cara de Ceres.

Esta concentración de características en un solo lado del planeta sugiere fuertemente que existe un alto grado de inestabilidad interna en las entrañas de Ceres.

“Lo que vería en el modelo es que, de repente, una parte del interior comenzaría a calentarse y se movería hacia arriba y luego la otra parte se movería hacia abajo”, explica el profesor King.

“Resultó que se podía mostrar en el modelo que donde un hemisferio tenía esta inestabilidad que se elevaba, causaba extensión en la superficie y era consistente con estos patrones de fracturas”.

El modelo también sugiere que Ceres no siguió el patrón típico por el que pasan los planetas, comenzando caliente y enfriándose, sino que pasó de frío a caliente y luego a frío nuevamente.

“Lo que hemos demostrado en este artículo es que el calentamiento radiogénico por sí solo es suficiente para crear una geología interesante”, explica el profesor King.

Los resultados de este artículo pueden ayudarnos a comprender mejor la actividad geológica de otros planetas y lunas enanos, cree el equipo. Las lunas de Urano, por ejemplo, podrían explorarse utilizando un enfoque similar. Son similares en tamaño a Ceres y la NASA, y la Fundación Nacional de Ciencias los consideró recientemente objetivos de alta prioridad para misiones robóticas, que pueden proporcionar datos en el sitio contra los cuales validar nuestros modelos.

El artículo “Geomorfología de la superficie a gran escala de Ceres debido en gran parte a la convección interna asimétrica” ​​ha sido publicado en el diario Adelantos AGU.

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