¿Qué hay dentro de Ganímedes? Descubre el interior de la luna más grande de Júpiter

El Telescopio Hubble ha proporcionado pruebas convincentes de la existencia de un extenso océano subterráneo de agua salada en Ganímedes, la luna más grande de Júpiter, cuyo espesor se estima en unos 96,5 kilómetros y que potencialmente alberga más agua que la superficie de la Tierra. Este descubrimiento es importante para la búsqueda de mundos habitables y para la búsqueda de vida más allá de nuestro planeta.

Investigaciones recientes muestran que Ganímedes tiene un campo magnético inesperadamente robusto, influenciado por las fuerzas de marea de Júpiter que calientan su núcleo. Sin embargo, los procesos geológicos del núcleo siguen siendo enigmáticos. Recientemente, un estudio experimental pionero examinó uno de los principales modelos de la dinámica central de Ganímedes: el modelo de la "nieve de hierro".

La experiencia del modelo "nieve de hierro"

El concepto de la teoría de la nieve de hierro se asemeja a un "modelo meteorológico" geológico para un núcleo planetario. Aclara el proceso por el cual el hierro se enfría y cristaliza cerca del borde superior del núcleo, se hunde hacia adentro y posteriormente se funde nuevamente en el centro líquido del planeta.

Básicamente, el núcleo de Ganímedes puede imaginarse como una bola de nieve de metal fundido, sujeta a la influencia gravitacional de Júpiter. Este movimiento cíclico del hierro ascendente y descendente induce movimientos en el núcleo líquido, que sirve como fuente de energía para la generación de un campo magnético. A pesar de estos descubrimientos, hay aspectos críticos de este mecanismo que aún están por descifrar.

Para investigar estas incógnitas, los investigadores diseñaron un experimento que simula el modelo de nieve de hierro en un entorno de laboratorio. Como era imposible observar directamente el núcleo planetario, utilizaron hielo de agua como análogo de los cristales de nieve de hierro. El experimento involucró un tanque de agua enfriada desde debajo, con una capa salada que representa el manto planetario y una capa de agua dulce encima que representa el núcleo líquido.

Sorprendentemente, el comportamiento de los cristales en esta configuración reveló estallidos esporádicos de actividad seguidos de períodos de inactividad, desafiando el esperado flujo constante de cristalización, ascensión y fusión.

Perspectivas más allá de la dinámica del núcleo de Ganímedes

Los investigadores explicaron que, para iniciar la cristalización, el líquido tiene que enfriarse mucho, cayendo por debajo del punto de congelación típico del hielo. Esto provoca una explosión en la formación de copos de nieve, seguida de una pausa hasta que las temperaturas regresan para permitir la generación de nuevos cristales.

Este proceso esporádico tiene profundas implicaciones para los campos magnéticos planetarios. Las fluctuaciones magnéticas de Ganímedes son el resultado de la nieve de hierro intermitente, que se produce en diferentes lugares de su núcleo. Este campo magnético dinámico cambia continuamente de fuerza, forma e intensidad.

Por el contrario, el núcleo de la Tierra funciona de manera diferente. No está gobernado principalmente por nieve de hierro, ya que la presión gravitacional y la distinta composición de los materiales hacen que los metales se solidifiquen en el centro del núcleo y se fundan a medida que avanzan hacia afuera. Estudios recientes proponen la coexistencia de ambos procesos, introduciendo matices en nuestra comprensión de la dinámica del núcleo terrestre.

Referencia da noticia:
Huguet L., Bars M., Deguen R. A Laboratory Model for Iron Snow in Planetary Cores. Geophysics Research Letters (2023).