¿Océanos ocultos bajo la superficie en Umbriel y Oberón? Nuevo estudio sugiere posibles pistas desde Ceres

Publicado el por nosolosputniks

Un nuevo estudio publicado en The Planetary Science Journal propone que el planeta enano Ceres podría ayudarnos a comprender mejor el interior de Umbriel y Oberón, dos de las mayores lunas de Urano. Aunque estos tres mundos se encuentran en zonas muy distintas del sistema solar, los investigadores han encontrado características comunes que podrían indicar que todos ellos esconden capas de agua líquida bajo su superficie helada.

Ceres fue visitado por la sonda Dawn de la NASA entre 2015 y 2018, lo que permitió obtener imágenes detalladas de casi toda su superficie. En cambio, Umbriel y Oberón solo han sido observados de cerca por la misión Voyager 2, durante su rápido paso por el sistema de Urano en 1986. A pesar de esa diferencia en la calidad de los datos, los autores del estudio han identificado varias semejanzas entre estos cuerpos. Los tres tienen tamaños intermedios, están formados por una mezcla de roca y hielo, no tienen atmósferas apreciables y generan calor en su interior principalmente por la desintegración de elementos radiactivos, sin depender tanto del tirón gravitatorio de otros cuerpos, como sí ocurre en lunas más activas como Encélado o Europa.

Comparación entre el cráter Wunda en Umbriel, las faculae de Occator y Ahuna Mons en Ceres, y una montaña en Oberon, resaltando similitudes morfológicas que podrían sugerir actividad interna común.
Vista lateral de cuatro formaciones superficiales que muestran similitudes morfológicas entre Ceres y las lunas Umbriel y Oberon. En la imagen se observan (a) el depósito brillante del cráter Wunda en Umbriel, (b) las faculae del cráter Occator en Ceres, (c) una montaña sin nombre en Oberon, y (d) Ahuna Mons, el domo criovolcánico más prominente de Ceres. Las imágenes han sido ajustadas a resoluciones similares para facilitar la comparación.

Uno de los puntos más interesantes del estudio es la comparación entre ciertas estructuras visibles en la superficie de estos mundos. En Umbriel, el cráter Wunda presenta un anillo claro que podría haberse formado a partir de agua salada que salió a la superficie tras el impacto de un gran meteorito. Este fenómeno recuerda a los depósitos brillantes del cráter Occator en Ceres, que también se formaron por la salida de agua rica en sales desde capas profundas. En el caso de Oberón, los investigadores analizan una gran montaña de unos 11 km de altura, que podría haberse originado por una erupción de agua y hielo desde el interior, similar a la formación de Ahuna Mons en Ceres.

Estas ideas no son del todo nuevas, pero el estudio aporta una perspectiva interesante: usar lo que sabemos de Ceres para imaginar cómo podrían ser procesos similares en Umbriel y Oberón. Por ejemplo, en Ceres se ha confirmado que algunas de sus zonas más brillantes están formadas por sales como el carbonato sódico y compuestos relacionados con el amoníaco, que se depositaron a medida que el agua salada subía desde el interior y se evaporaba. Los investigadores sugieren que algo parecido podría haber ocurrido en Umbriel, ya que algunas observaciones apuntan a la presencia de materiales similares en su superficie.

Vista comparativa entre los cráteres Wunda en Umbriel y Occator en Ceres, con diferentes técnicas de imagen que revelan detalles de sus depósitos brillantes.
Serie de imágenes que muestran diferentes vistas y tratamientos digitales de los cráteres Wunda en Umbriel y Occator en Ceres. Las imágenes incluyen vistas oblicuas y cenitales, así como ajustes de contraste que permiten evaluar mejor la extensión y características de los depósitos brillantes. También se señalan otros posibles parches brillantes en Umbriel.

Los autores reconocen que estas hipótesis no pueden confirmarse con los datos actuales, ya que las imágenes de Voyager son demasiado poco detalladas. Sin embargo, argumentan que si Umbriel y Oberón tienen capas internas de agua líquida —algo que no puede descartarse con los modelos actuales— entonces podrían ser capaces de producir estos tipos de estructuras en la superficie.

Para poder comprobar estas ideas, será necesario enviar una misión al sistema de Urano. En 2023, la comunidad científica incluyó un orbitador a Urano como una de sus prioridades más importantes para la próxima década. Una sonda así podría sobrevolar Umbriel y Oberón y tomar imágenes de alta resolución, además de recoger datos sobre su composición y estructura interna. Así podríamos saber si el cráter Wunda contiene realmente depósitos salinos o hielo de dióxido de carbono, y si la montaña de Oberón es una formación volcánica helada o simplemente el pico central de un cráter de impacto y cómo no, desentrañar los misterios del sistema de lunas de Urano, el más desconocido y menos explorado de nuestro sistema solar.

Comparación entre Ahuna Mons en Ceres, la montaña en Oberon y el cráter Aeneas en Dione, para explorar su posible origen volcánico o por impacto.
Paneles que comparan la morfología de Ahuna Mons en Ceres, la montaña de Oberon y el cráter Aeneas en Dione. Se incluyen vistas laterales, mapas geomorfológicos y medidas de proporciones, que permiten analizar si las formaciones podrían tener origen volcánico o ser picos centrales de cráteres de impacto.

Ceres, que hasta hace poco era visto como un mundo extraño y aislado en el cinturón de asteroides, podría resultar ser un buen modelo para entender otros cuerpos helados en el sistema solar exterior. Si Umbriel y Oberón albergan aún agua líquida bajo su superficie, se unirían al grupo de lunas que podrían mantener condiciones para procesos químicos interesantes, incluso compatibles con la vida en algún momento de su historia.

Referencias

  • Scully, J. E. C., Quick, L. C., Castillo-Rogez, J. C., Hendrix, A. R., Ermakov, A. I., Buczkowski, D. L., Nathues, A., Platz, T., & Schmidt, B. E. (2025). Leveraging Ceres to Gain Insights into the Candidate Ocean Worlds of Umbriel and Oberon That Orbit Uranus. The Planetary Science Journal, 6(187).
    DOI: 10.3847/PSJ/ad8d55.

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El James Webb descubre una nueva luna de 10 km orbitando Urano

Publicado el por nosolosputniks

El James Webb detecta S/2025 U 1, el satélite más pequeño conocido de Urano, oculto entre los anillos. El planeta ya suma 29 lunas confirmadas.

Una nueva luna ha sido descubierta orbitando Urano, elevando a 29 el número total de satélites conocidos de este gigante helado del sistema solar exterior. El hallazgo ha sido posible gracias al telescopio espacial James Webb, en el marco del programa de observación para invitados, bajo la dirección de la doctora Maryame El Moutamid, del Southwest Research Institute (SwRI). El objeto, designado provisionalmente como S/2025 U 1, se convierte dentro de los satélites de Urano en el más pequeño identificado hasta la fecha.

La detección se logró a partir de una serie de imágenes obtenidas el 2 de febrero de 2025 mediante la cámara NIRCam del James Webb, utilizando exposiciones prolongadas. A partir del análisis de su brillo y mediante comparación con otros cuerpos similares del sistema uraniano, se estima que el nuevo satélite posee un diámetro cercano a los 10 kilómetros, una dimensión que habría pasado completamente desapercibida para la limitada resolución de las cámaras de la sonda Voyager 2, responsable en 1986 del descubrimiento de varios de los satélites y anillos interiores del planeta.

Secuencia de imágenes de Urano y sus anillos y satélites cercanos captadas por el telescopio James Webb. Créditos: NASA/ESA

S/2025 U 1 se encuentra localizado en el plano ecuatorial de Urano, a unos 56.250 kilómetros del centro del planeta. Su órbita se sitúa entre la de Ofelia y Bianca, dos lunas del grupo de satélites interiores de Urano. Ofelia tiene un diámetro de unos 43 kilómetros, mientras que Bianca presenta una forma elongada, con dimensiones aproximadas de 64 por 46 kilómetros. La ubicación del nuevo satélite, justo en el límite del sistema de anillos de Urano, podría aportar datos valiosos sobre la dinámica interna del conjunto y sobre los procesos de evolución orbital que afectan a los cuerpos menores que coexisten con anillos planetarios.

Localización de la nueva luna descubierta junto a los anillos de Urano.

El sistema de satélites de Urano destaca por su peculiar criterio de nomenclatura: en lugar de los habituales nombres mitológicos, las lunas uranianas reciben denominaciones inspiradas en personajes de obras de William Shakespeare y Alexander Pope. Los cinco satélites principales (Titania, Oberon, Ariel, Umbriel y Miranda) fueron descubiertos entre finales del siglo XVIII y mediados del siglo XX, y constituyen las denominadas “lunas clásicas”. Aunque S/2025 U 1 aún no ha recibido un nombre oficial por parte de la Unión Astronómica Internacional, todo indica que continuará la tradición literaria del sistema.

Detalle de los anillos y satélites más próximos de Urano. Créditos: NASA/ESA

Este hallazgo se suma al renovado interés por Urano, un planeta cuyas particularidades, desde su inclinación axial extrema hasta su atmósfera rica en hielos, siguen planteando preguntas abiertas sobre su origen y evolución. La NASA y la agencia espacial China contemplan enviar misiones complejas para Urano en la década de 2030, que podrían ofrecer una caracterización detallada de su estructura interna, sus poco estudiados satélites y su complejo sistema de anillos. Según la doctora El Moutamid, este diminuto objeto recién descubierto podría ser solo uno entre muchos que permanecen ocultos, especialmente en zonas poco estudiadas por las misiones anteriores.

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Un nuevo estudio sugiere que los canales de la luna Ariel de Urano podrían ser ventanas a su interior

Publicado el por nosolosputniks

En los últimos años, el interés por las lunas de Urano ha aumentado considerablemente, convirtiéndose como un destino prioritario para el envío de una misión flagship para la próxima década. Un estudio reciente, liderado por la geóloga planetaria Chloe Beddingfield del Johns Hopkins Applied Physics Laboratory (APL), ha identificado estructuras superficiales en Ariel que podrían funcionar como canales para el transporte de material desde su interior. Estos hallazgos, publicados el 3 de febrero en el Planetary Science Journal, respaldan la hipótesis de que procesos geológicos activos han depositado hielos de dióxido de carbono y otros compuestos carbonosos en la superficie, e incluso plantean la posibilidad de que Ariel haya albergado, o aún conserve, un océano subsuperficial.

Imagen tomada por la sonda Voyager 2 del terminador de Ariel a una distancia de 130.000 km, donde se observa una compleja red de valles entrecruzados con cráteres de impacto superpuestos. Créditos: NASA/JPL

El estudio se basa en el análisis de imágenes tomadas por la sonda Voyager 2 en su sobrevuelo de 1986, la única misión que ha visitado Urano hasta la fecha. Los investigadores han identificado que los llamados «surcos mediales», unas trincheras que atraviesan los imponentes cañones de Ariel, podrían ser centros de expansión tectónica similares a los que generan nueva corteza en los fondos oceánicos de la Tierra. Según los autores, estos surcos serían los principales conductos a través de los cuales materiales del interior de la luna emergen a la superficie.

Si esta hipótesis es correcta, los surcos mediales serían los mejores candidatos para explicar la procedencia de los depósitos de hielos de carbono en la superficie de Ariel. Hasta ahora, ninguna otra estructura superficial parece facilitar el transporte de materiales internos de manera tan evidente.

Mapa geológico de Ariel basado en la versión digitalizada del trabajo de S. Croft & L. Soderblom (1991), con los tres surcos mediales conocidos resaltados en rojo. La imagen superior (borde azul) muestra los tres surcos mediales identificados y su desaparición más allá del terminador. La imagen inferior (borde amarillo) cubre tres sistemas de fracturas desplazadas, incluyendo Kra Chasma. Créditos: NASA/JPL/JHUAPL

La presencia de estos rasgos geológicos ya había sido vinculada con una combinación de actividad tectónica y procesos volcánicos. Sin embargo, el nuevo estudio respalda con mayor fuerza la idea de que los surcos mediales se formaron por expansión tectónica, en lugar de simples fallas o conductos volcánicos. Uno de los argumentos más sólidos es que las paredes de los cañones que flanquean estos surcos encajan entre sí como piezas de un rompecabezas, lo que sugiere que la superficie se ha estirado a medida que material nuevo ha emergido desde el interior. Además, en algunas zonas, los suelos de los cañones muestran crestas regularmente espaciadas, similares a las marcas dejadas por una excavadora, lo que indicaría la deposición progresiva de material.

El mecanismo detrás de esta actividad tectónica estaría relacionado con el calor interno de Ariel. Según Beddingfield, la convección en el manto helado de la luna podría haber generado un flujo ascendente de material, fracturando la superficie y expandiéndola a medida que el material emergente se solidificaba. Este tipo de actividad se ha observado en otras lunas heladas del Sistema Solar, como Europa y Encélado, aunque en contextos distintos.

Las interacciones gravitacionales entre Ariel y otras lunas de Urano, como Miranda, Umbriel y Titania, han sido propuestas como un posible mecanismo que mantuvo periodos de calentamiento interno. Estudios previos han señalado que los efectos de marea podrían haber causado episodios de actividad geológica prolongada, facilitando la aparición de fracturas y posiblemente permitiendo la existencia de agua líquida bajo la superficie.

Ariel y varias de las lunas de Urano han experimentado múltiples fases de actividad geológica, probablemente impulsadas por fuerzas de marea gravitacional. Estas fuerzas, generadas por las interacciones orbitales con otras lunas, han provocado ciclos de calentamiento y enfriamiento en sus interiores. En algunos casos, estos ciclos podrían haber permitido la existencia temporal de océanos internos, como se cree que ocurrió en Miranda, otra luna de Urano. Un estudio de 2024, liderado por Tom Nordheim, del APL, propuso que estos procesos habrían mantenido un océano dentro de Miranda, e incluso que dicho océano podría seguir existiendo hoy.

Imagen de Ariel tomada por la sonda Voyager 2 y reprocesada por Ted Stryk. Créditos: NASA/JPL/Ted Stryk

La posible presencia de un océano en Ariel es un tema aún más incierto. Beddingfield advierte que, aunque la existencia de los surcos mediales sugiere un transporte activo de materiales internos, no hay pruebas concluyentes de que estén conectados con un océano subsuperficial. La profundidad y el tamaño de este posible océano son todavía desconocidos, y podría estar demasiado aislado para interactuar con la superficie. Además, aunque los hielos de dióxido de carbono han sido detectados en Ariel, no está claro si están directamente asociados con estos surcos, ya que Voyager 2 no contaba con instrumentos capaces de mapear la distribución de estos compuestos en detalle.

La comunidad científica subrayó la necesidad de una misión específica a Urano y sus lunas. En el informe Decadal Survey 2022, elaborado como recomendación por la comunidad científica para la NASA aunque no es vinculante, identificó al sistema de Urano y sus lunas como un objetivo prioritario para la exploración planetaria en la próxima década. En este marco, se ha propuesto el desarrollo de una misión que incluya un orbitador y una sonda atmosférica, con el propósito de analizar en profundidad el gigante de hielo y estudiar con mayor detalle sus lunas.

El investigador del APL, Richard Cartwright, destaca la importancia de enviar un orbitador que realice sobresvuelos cercanos de Ariel, permitiendo un análisis detallado de la composición de sus surcos mediales. La detección de altas concentraciones de moléculas de carbono en estas estructuras reforzaría la hipótesis de que estos surcos actúan como ventanas al interior de la luna, proporcionando valiosas pistas sobre su evolución geológica y su potencial para albergar un océano subsuperficial.

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