Encuentran agua en Ceres, el planeta enano situado entre Marte y Júpiter

El observatorio espacial Herschel de la ESA (Agencia Espacial Europea) ha hecho la primera detección inequívoca de vapor de agua en el cinturón de asteroides situado entre Marte y Júpiter. En concreto, en el planeta enano Ceres.

Los planetas enanos son una nueva clase de cuerpos celestes que se diferencian de los planetas únicamente en que no han limpiado la vecindad de su órbita; característica que sugiere un origen distinto para los dos tipos de planetas.

Ceres, con un diámetro de 950 kilómetros, es el mayor objeto del cinturón. A diferencia de la mayoría de los asteroides, Ceres es prácticamente esférico y pertenece a la categoría de los planetas enanos, en la que también se encuentra Plutón.

Se piensa que Ceres está formado por varias capas, con un núcleo rocoso rodeado por un manto de hielo. La confirmación de la presencia de agua congelada en el cinturón de asteroides tiene importantes repercusiones para comprender la evolución de nuestro Sistema Solar.

Hace 4.600 millones de años, cuando se formó el Sistema Solar, la región central estaba demasiado caliente como para que el agua se pudiese condensar en los planetas interiores: Mercurio, Venus, la Tierra y Marte. Se piensa que el agua llegó a estos planetas hace unos 3.900 millones de años, durante una larga época de frecuentes impactos de asteroides y cometas.

Los cometas son conocidos por contener agua helada pero ¿y los asteroides?. Los científicos sospechaban que había agua en el cinturón de asteroides, ya que algunos cuerpos presentan una actividad similar a la de los cometas –los conocidos como Cometas del Cinturón Principal – pero hasta ahora no se había podido confirmar de forma concluyente la presencia de esta molécula en la región.

Durante el estudio de Ceres realizado con el instrumento HIFI de Herschel se han recogido datos que confirman que la superficie de este objeto está emitiendo chorros de vapor de agua. Herschel es una misión de la ESA con importantes contribuciones de la NASA.

“Es la primera vez que se detecta agua en el cinturón de asteroides, y confirma que Ceres presenta una superficie de hielo y una atmósfera”, explica en la nota de prensa de la ESA Michael Küppers, del Centro Europeo de Astronomía Espacial de la ESA en Madrid, y autor principal del artículo publicado ayer en Nature.

Dos puntos

Aunque Herschel no haya sido capaz de tomar una imagen nítida de Ceres, los astrónomos han podido determinar la distribución de las fuentes de vapor de agua en su superficie al estudiar cómo variaba la señal del agua durante las 9 horas que tarda este planeta enano en dar una vuelta sobre sí mismo. Prácticamente todo el vapor procede de sólo dos puntos de su superficie.

“Calculamos que se están produciendo unos 6 kilos de vapor de agua por segundo, lo que significaría que sólo una pequeña fracción de Ceres está cubierta de hielo. Esta hipótesis encaja perfectamente con las dos regiones puntuales que hemos observado”, explica Laurence O’Rourke, investigador principal del programa de observación de asteroides y cometas de Herschel (MACH-11) y coautor del artículo publicado en Nature.

Este vapor se podría generar a través de un mecanismo de sublimación: el hielo se calienta y se transforma directamente en gas, arrastrando consigo el polvo de la superficie y dejando al descubierto hielo fresco con el que continúa el proceso. Así es como funcionan los cometas.

Las dos regiones emisoras de vapor son un 5% más oscuras que el resto de la superficie de Ceres, lo que significa que son capaces de absorber más luz solar y por lo tanto deberían ser más cálidas, lo que implicaría una sublimación más eficiente de los pequeños depósitos de agua congelada.

Géiseres

Una hipótesis alternativa sería la actividad de géiseres o de volcanes de hielo (criovulcanismo), que podría estar jugando un importante papel en la superficie del planeta enano.

A principios de 2015 la misión Dawn de la NASA llegará a Ceres para estudiar de cerca su superficie y monitorizar cómo evolucionan las emisiones de vapor de agua.

“El descubrimiento de Herschel nos aporta nuevos datos sobre la distribución de agua en el Sistema Solar. Como Ceres constituye aproximadamente la quinta parte de la masa total del cinturón de asteroides, este descubrimiento no sólo es importante para el estudio de los cuerpos más pequeños del Sistema Solar, sino que también nos ayuda a comprender mejor el origen del agua en nuestro planeta”, explica Göran Pilbratt, científico del Proyecto Herschel para la ESA.

Referencia bibliográfica:

Michael Küppers et.al.: Localized sources of water vapour on the dwarf planet (1) Ceres. Nature 505, 525–527 (2014). DOI:10.1038/nature12918.