El agua líquida es fundamental para la vida tal y como la conocemos. En Ganímedes se encuentra el mayor océano del Sistema Solar, mucho más grande que todos los de la Tierra juntos. ¿Será allí donde descubramos por primera vez vida extraterrestre? Abro hilo. 
Este hilo es la segunda parte del que publiqué la semana pasada. En él hablamos sobre algunos misterios del mayor satélite del Sistema Solar. Hoy, por petición popular, continuamos. Ambas piezas se pueden leer de forma independiente. Espero que les guste!
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Ganímedes es la luna más grande de Júpiter, con un tamaño superior al de Mercurio. Sin embargo, dada su baja densidad, su masa es una tercera parte de la del planeta. ¿Qué se esconde en su interior?
En primer lugar, un núcleo de hierro, el cual actúa como una dinamo generando el único campo magnético satelital del Sistema Solar. Luego, una envoltura rocosa y, finalmente, un océano de agua salada y la corteza de hielo externa.
Para que la vida se desarrolle, necesitamos, entre otras cosas, dos ingredientes: agua líquida y una atmósfera. El primero ya lo tenemos, una masa de agua con 100 km de grosor, mucho mayor que la de la Tierra. ¿Qué ocurre con el segundo?
Una atmósfera es una capa de aire ligada a un cuerpo por la atracción gravitatoria que ejerce. Si esta es muy baja, es difícil que las moléculas no salgan flotando hacia el espacio exterior. Un ejemplo claro lo encontramos en la Tierra.
En nuestro planeta, la atmósfera alcanza los 100 km de altura, aunque el 75% de su masa se encuentra por debajo de los 11 km. Está compuesta principalmente por nitrógeno (78%) y oxígeno (21%), pero también encontramos argón, dióxido de carbono o metano.
Sin embargo, no es la única de nuestro hogar en el Cosmos. Planetas como Marte o Venus la tienen, e incluso satélites como Titán y, sí, Ganímedes. La presión atmosférica terrestre al nivel de mar ronda los 101325 Pa, ¿qué valor tiene en la luna joviana?
En 1972, tras algunas observaciones, se estimó que la presión en la superficie ronda los 0,1 Pa. Efectivamente, un millón de veces menos. Casi nada. Y, de acuerdo con los datos aportados por el Hubble, está compuesta prácticamente por oxígeno.
El oxígeno es otro compuesto fundamental para la vida, pero en esa cantidad de poco nos sirve. Además, la temperatura superficial media apenas alcanza los -163°C, lo que dificulta aún más el desarrollo de organismos.
Pero todavía no perdamos la esperanza, profundicemos un poco más. Atravesando los 150 km de espesor de su corteza de hielo, accedemos a las zonas superiores del océano subterráneo. Encontramos una densa capa de agua con sales disueltas, una situación similar a la de la Tierra.
Si hay agua líquida, la temperatura tiene que estar por encima de 0°C, ¿no? Bueno, no exactamente. Antes de continuar, hagamos un breve inciso. Es verdad que el agua se congela a 0°C, pero eso siempre y cuando estemos a 1 atmósfera de presión.
¡El punto de fusión y ebullición de las sustancias depende de dos magnitudes: la presión y la temperatura!
Si ponemos agua a calentar en la cima del Everest, esta comenzará a hervir a los 86°C. Al estar a menor altura, menor cantidad de aire tenemos sobre nuestras cabezas.
Por lo tanto, las moléculas de agua necesitan menos energía para superar la fuerza que ejerce la atmósfera y escapar del líquido, transformándose en vapor.
Otra manera de jugar con las temperaturas es creando nuevas sustancias. Al añadir sal, convertimos el agua en agua salada y sus puntos de fusión y ebullición cambian. Hierve a 101°C y se congela entre -21°C y 0°C (depende de la cantidad de sal).
En Ganímedes, aunque no haya una atmósfera importante, las presiones pueden ser altísimas. A medida que descendemos en el océano, mayor cantidad de agua hay sobre nuestras cabezas, así hasta alcanzar los 100 km de profundidad.
¿Cuánta presión hay en el fondo oceánico? Haciendo cuentas rápidas y suponiendo que la densidad es de 1 g/cm3, tenemos una presión de 142,8 millones de Pascales. Si estuviéramos en la Tierra, para alcanzar este valor, tendríamos que descender hasta los 14 km de profundidad.
Las Fosas de las Marianas se queda en 11 km “nada más”…
Los cálculos son muy bastos. He usado la ecuación de equilibrio hidrostático de Pascal, suponiendo que la densidad es constante y tomando la gravedad de la Tierra como 9,8 m/s2 y la de Ganímedes como 1,42 m/s2. Por si alguien quiere revisar las operaciones.
¿Qué ocurre entonces con el agua a esas profundidades? El hielo puede existir de muchas formas. Por ejemplo, el hielo I, el III o el VII. Sí, no me los he inventado. El que se da en la Tierra es el hielo I, con una densidad y unas características a las que estamos acostumbrados.
Sin embargo, cuando aumentamos muchísimo la presión, la situación cambia. Las moléculas de agua están mucho más juntas y forman compuestos más densos, tales como el hielo VI. Esta especie existe a presiones de 1 GPa y tiene un punto de fusión de 77°C, aunque no es el único…
En Ganímedes tenemos enormes presiones, es lógico pensar que en las profundidades oceánicas se formen estos compuestos. Por lo tanto, no sólo tendríamos agua líquida, sino también una corteza de hielo exótico rodeando la roca que guarda el núcleo. ¿Qué pasa con la vida?
Volvamos un momento a la Tierra. Una de las principales teorías acerca del origen de la vida se encuentra en las fumarolas oceánicas. Estos conductos, emisores de multitud de compuestos y calor, son hervideros de vida. Generan un entorno único para su desarrollo.
En la luna joviana tenemos un núcleo de hierro y sulfuro de hierro fundido, rodeado de una corteza rocosa que, probablemente, tenga grietas por las que escapa el magma. El material alcanzaría la superficie hasta toparse con la corteza de hielo, fundiéndola parcialmente.
Esto generaría a su vez pequeñas cavidades ricas en compuestos de origen volcánico, un auténtico oasis para la vida. Es difícil, pero no imposible. Sin embargo, no es la única opción. Existe un modelo del interior de Ganímedes mucho más propicio.
En 2014, investigadores de la NASA propusieron el modelo del sándwich. Bajo la corteza de hielo I que envuelve la luna, se esconderían numerosas capas de hielo y agua, cada cual más densa que la anterior.
A distintas profundidades, distintas presiones y densidades. En primer lugar, tendríamos agua salada, luego una capa de hielo III, agua aún más salada (y más densa que el hielo anterior), hielo V, agua todavía más salada y hielo VI.
Finalizando con una capa de agua super salada envolviendo la cobertura rocosa del núcleo.
El contacto entre este agua rica en sales y la corteza rocosa con sus hipotéticas fumarolas constituirían un ambiente mucho más propicio y parecido al de la Tierra que el anterior. Las posibilidades de encontrar vida aumentan.
Desgraciadamente, todo esto no dejan de ser más que suposiciones. Sí, con fundamento científico y posibles, pero hasta que no accedamos a dichas zonas nos será muy difícil confirmarlo.
De hecho, comparadas con otras lunas como Europa o Encélado, el potencial astrobiológico de Ganímedes es de los más pequeños. Aquí tendríamos que atravesar 150 km de hielo, mientras, por ejemplo, en Encélado, nos podría valer con probar suerte en los géiseres del hemisferio sur.
Las lunas del Sistema Solar exterior son temas apasionantes de los que se podría hablar largo y tendido en futuros hilos. Si les interesa este tema y quieren más (quizás Encélado), no duden en votar en esta encuesta.
Por ahora, esto es todo. Ganímedes da para un libro, pero tampoco quiero ser monotemático. Cualquier RT, corazón, comentario o duda es bienvenido siempre. Muchas gracias por leerme! Nos vemos pronto con más ciencia.
Si les gusta mi contenido, por aquí hay más. Todos mis hilos en un mismo lugar, gracias por compartir! 🥰
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