Descubren cómo el agua forma grietas y chorros en lunas heladas como Encélado

En un entorno de casi vacío, similar al que se encuentra en lunas heladas del Sistema Solar, el agua no se comporta como lo hace en la Tierra. En lugar de seguir patrones predecibles de congelación y ebullición, el agua puede burbujear, hervir y congelarse simultáneamente, formando grietas y expulsando chorros de vapor. Un equipo internacional liderado por la Universidad de Sheffield ha recreado este proceso en el laboratorio, revelando nuevos detalles sobre el fenómeno conocido como criovulcanismo.

Las lunas heladas, como Encélado (satélite de Saturno) y Europa (luna de Júpiter), poseen océanos líquidos bajo una capa exterior de hielo. A diferencia de la lava terrestre, el agua subterránea en estas lunas puede salir a la superficie mediante chorros de vapor y partículas, un proceso llamado criovulcanismo explosivo. También existe una forma más sutil, denominada criovulcanismo efusivo, donde el agua fluye lentamente, similar a la lava en la Tierra, aunque es difícil de detectar.

Para entender mejor cómo ocurre este último tipo de actividad, los investigadores utilizaron una cámara especial de baja presión llamada George, o “La Gran Cámara de Marte Sucio”, ubicada en la Universidad Abierta. Este instrumento permite recrear condiciones cercanas al vacío espacial, ideal para estudiar el comportamiento del agua en ambientes extremos.

Durante los experimentos, al reducirse la presión dentro de la cámara, el agua comenzó a burbujear y hervir, incluso a bajas temperaturas. El proceso de evaporación enfrió rápidamente el líquido, provocando la formación de trozos de hielo flotantes. Estos fragmentos crecían y se deformaban debido a la continua liberación de gas, generando grietas en la capa superficial de hielo.

Dra. Frances Butcher, investigadora de la Universidad de Sheffield, explicó: "El hielo que se forma es débil y está lleno de agujeros. La presión del gas atrapado bajo la corteza helada aumenta, haciendo que el hielo se agriete y permitiendo que el agua líquida escape brevemente hacia la superficie".

Este ciclo repetitivo —de burbujeo, congelación, grietas y salida de agua— sugiere un modelo dinámico para el criovulcanismo efusivo. Según Dr. Petr Brož, autor principal del estudio, "el agua en condiciones de muy baja presión no sigue reglas simples. Evapora y se congela al mismo tiempo, lo que complica y prolonga el proceso de formación de hielo".

Los resultados podrían ayudar a identificar signos antiguos de actividad criovolcánica en otros cuerpos celestes del Sistema Solar. Las irregularidades topográficas causadas por el vapor atrapado debajo del hielo podrían dejar marcas visibles desde naves espaciales, especialmente con radares avanzados.

Según Prof. Manish Patel, coautor del estudio y responsable de las instalaciones de simulación de Marte en la Universidad Abierta, "esto podría ofrecer una nueva herramienta para planificar futuras misiones a mundos remotos y mejorar nuestro entendimiento del criovulcanismo".

La investigación fue publicada en la revista Earth and Planetary Science Letters, y financiada por la Fundación Checa de Ciencias.