La segunda luna más grande de Saturno tiene una tenue atmosfera con una gran concentración de oxigeno y dióxido de carbono, según un nuevo estudio.

La sonda Cassini de la NASA analizo la atmosfera de Rea durante un sobrevuelo de la luna en Marzo siendo la primera vez que se descubre oxigeno en la atmosfera de dicho satélite.

Se sabe que las atmosferas con oxigeno existen en otros satélites naturales en nuestro sistema solar, como por ejemplo, Europa y Ganimedes, ambas lunas de Júpiter.

Pero este descubrimiento en Rea sugiere que otros cuerpos grandes y cubiertos de hielo a lo largo del sistema solar y mas allá podrían albergar una delgada atmosfera con oxigeno, y tal vez química mas compleja, según los investigadores.

“Hemos visto este fenómeno en Júpiter y ahora lo hemos confirmado también en una luna de Saturno”, dijo el líder del estudio Ben Teolis, del instituto de investigación Southwest Research Institute en San Antonio. “El hecho de que sea algo común es muy excitante”.

Buscando una atmosfera

El Telescopio Espacial Hubble de la NASA detecto finas atmosferas con oxigeno en torno a Europa y Ganimedes en la década de los 90. En ambas lunas jovianas, el oxigeno proviene de la superficie de agua helada, la cual se divide en hidrogeno y oxigeno debido al bombardeo de partículas cargadas desde Júpiter.

El equipo de investigación pensó que algo similar podría estar sucediendo el sistema de Saturno, el cual tiene multitud de lunas heladas.

Rea es uno de los principales candidatos. Tiene gran cantidad de agua helada y (con un diámetro de 1500 kilómetros de diámetro) debería tener suficiente gravedad para tener una atmosfera, según Teolis.

La sonda Cassini había buscado oxigeno en dos sobrevuelos previos en 2005 y 2007. La sonda encontró nuevas e intrigantes pistas pero no logró nada más. En esos sobrevuelos, la sonda se aproximó a la luna a una distancia de 502 kilómetros y 5736 de la superficie de Rea.

En marzo pasado, la sonda de acercó mucho mas. Sobrevoló el polo norte de Rea a una distancia de 97 kilómetros, tan cerca que incluso atravesó su atmosfera. El espectrómetro de masas de la sonda confirmo la presencia tanto de oxigeno como de dióxido de carbono.

El oxigeno forma parte del 70% de la atmosfera y el dióxido de carbono el restante 30%, de acuerdo con Teolis. Donde la sonda Cassini. En el análisis también de descubrió que la atmosfera es unas 100 veces más fina que las de Europa y Ganimedes, lo cual explica que la sonda no la detectase en sobrevuelos más lejanos.

“Es demasiado delgada para detectarla de forma remota”, puntualizo Teolis.

En comparación, la concentración de oxigeno en la atmosfera terrestre es de unas 5 billones de veces más alta que la vista en Rea, añadió Teolis. Pero eso también hace que la atmosfera de Rea sea unas 100 veces más gruesa que la de la luna terrestre o Mercurio.

Rea no es la única luna de Saturno que se sabe que tiene atmosfera: Titán, la luna más grande, tiene una gruesa atmosfera rica en nitrógeno. Pero el nuevo estudio confirma la presencia de una atmosfera de oxigeno fuera del sistema de Júpiter.

Teolis y sus colegas publicaron sus descubrimientos en 25 de Noviembre en la revista Science.

El misterio del dioxido de carbono en Rhea

Los investigadores dicen que están seguros de que el oxigeno de la atmosfera de Rea procede de las partículas de agua que son golpeadas violentamente por partículas cargadas procedentes del anillo de Saturno. Sin embargo la procedencia del dióxido de carbono es un misterio.

Es posible que Rea, como otros cuerpos del sistema solar, tenga moléculas orgánicas ricas en carbono en su superficie, o al menos cerca. Estas particular podría ser divididas por las partículas de Saturno al igual que hacen con el agua helada. El carbono liberado podría combinarse con el oxigeno y formar dióxido de carbono.

Los investigadores especulan que el bombardeo de micro meteoritos podría también proveer del carbono necesario para estas reacciones.

Es también posible que el dióxido de carbono del interior de Rea.  El gas podría ser primordial (retenido durante la formación de la luna hace 4.5 mil millones de años) o podría ser producto de antiguas reacciones químicas en el interior del satélite, el cual parece estar geológicamente muerto.

“No tenemos idea en este punto de cuáles pueden ser los mecanismos que lo producen”, dijo Teolis. “Esto es algo que tenemos que analizar más a fondo en el futuro”.

Los investigadores podrían tener la oportunidad de hacerlo muy pronto. La sonda tiene previsto hacer un vuelo aun más cercano sobre Rea en enero a una altura de unos 75 kilómetros de la región de polo sur, según Teolis.

¿Quimica complicada en mundo helados?

El nuevo estudio sugiere que las atmosferas de oxigeno podrían ser algo común el objetos grandes y congelados en el sistema solar según los investigadores.

“Esto parece ahora como un patrón”, argumento Teolis.

Las implicaciones de este patrón son intrigantes, de acuerdo con los investigadores. El oxígeno es extremadamente reactivo, por lo que las lunas heladas podrían albergar más química compleja en su superficie de lo que se tenía entendido.

Esta química podría ser incluso más interesante si el oxigeno de filtra en el subsuelo y se mezcla con un mar de agua líquida. Rea no parece tener un océano subterráneo, pero otras lunas congeladas parecen albergarlos como puede ser el caso de Europa o Encelado, la cual tiene una baja probabilidad de tener atmosfera debido a su tamaño.

“Si este mecanismo es común como parece, llevara a hacernos preguntas muy interesantes”, concluyo Teolis.

Fuente: Space