(CNN) — La luna Ganímedes de Júpiter podría haberse desplazado sobre su eje cuando un enorme asteroide chocó contra ella hace unos 4.000 millones de años, según un nuevo estudio.
Ganímedes, la luna más grande del sistema solar, es incluso mayor que Mercurio y el planeta enano Plutón. Y anteriores investigaciones han hallado pruebas que sugieren que bajo su gruesa corteza helada yace un océano salado 10 veces más profundo que los océanos de la Tierra.
Pero aún quedan muchos interrogantes sobre esta luna, y los científicos necesitan más imágenes de alta resolución de su superficie para resolver los misterios que rodean la historia y la evolución de Ganímedes.
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Profundos surcos cubren grandes franjas de la superficie de Ganímedes, y forman un patrón de círculos concéntricos alrededor de un punto que han llevado a algunos astrónomos a creer que la luna experimentó un gran impacto en su pasado.
«Las lunas de Júpiter Io, Europa, Ganímedes y Calisto tienen todas características individuales interesantes, pero lo que más me llamó la atención fueron estos surcos en Ganímedes», afirmó en un comunicado Naoyuki Hirata, profesor adjunto de Planetología de la Universidad de Kobe, en Japón. «Sabemos que esta característica fue creada por el impacto de un asteroide hace unos 4.000 millones de años, pero no estábamos seguros de la magnitud de este impacto ni del efecto que tuvo sobre la luna».
Hirata es el autor de un nuevo estudio, publicado el martes en la revista académica Scientific Reports, que explora qué creó el sistema de surcos de Ganímedes y las secuelas del impacto, un asunto que podría ser investigado más de cerca por la nave espacial Juice de la Agencia Espacial Europea, que actualmente está en ruta para estudiar Júpiter y sus lunas.
Ganímedes está cubierto de surcos (derecha). En el mayor sistema de surcos, las crestas forman círculos concéntricos alrededor de un punto concreto (izquierda, cruz roja). Crédito: Naoyuki Hirata
Un antiguo impacto
Ganímedes lleva mucho tiempo intrigando a Hirata, que cree que descubrir su evolución es «significativo». La superficie de la luna es un estudio de contrastes, con regiones brillantes de crestas junto a surcos que cortan zonas más oscuras.
Hirata observó detenidamente el sistema de surcos de Ganímedes, que se extienden desde un único punto de la superficie lunar como las grietas concéntricas que se forman cuando una piedra golpea el parabrisas de un coche, explicó. El punto central del surco se encontraba a lo largo del eje de rotación de la luna, lo que implica que algo parecido a un gran impacto provocó una reorientación completa de la luna.
Un gráfico recrea el probable escenario de impacto que reorientó el eje de Ganímedes. Crédito: Naoyuki Hirata
Investigaciones anteriores sugerían que un gran cuerpo planetario colisionó con Plutón al principio de su historia, lo que reordenó la distribución del hielo en el planeta enano y dio lugar a la creación de un característico «corazón» en la superficie del planeta. Hirata dijo que cree que se produjo un escenario similar en Ganímedes, con su caparazón helado y su océano por debajo de la superficie.
Un cambio repentino en la forma en que se distribuye la masa en un planeta puede desplazar la ubicación de su eje, o la línea imaginaria alrededor de la cual giran los cuerpos planetarios. Cuando un gran asteroide choca contra un planeta, crea una anomalía gravitatoria que cambia la forma en que éste gira. Así que Hirata calculó qué tipo de impacto podría haber creado la orientación actual de Ganímedes.
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Sus ecuaciones revelaron que un asteroide de unos 300 kilómetros (186 millas) de ancho creó inicialmente un cráter de entre 1.400 y 1.600 kilómetros (870 y 994 millas) de diámetro.
El asteroide era 20 veces mayor que el que colisionó con lo que hoy es la península de Yucatán en Chicxulub, México, y provocó el declive de los dinosaurios en la Tierra hace 66 millones de años. Según el estudio, el cráter que quedó en Ganímedes ocupa un 25% del tamaño de la luna de Júpiter.
La investigación de cerca de la misión Juice
Aún no está claro cuánto se desplazó el eje de Ganímedes, según Hirata. Pero los futuros datos recogidos por la misión Juice, o Explorador de las Lunas Heladas de Júpiter, podrían arrojar más luz sobre la historia de Ganímedes y el suceso del impacto.
La nave, lanzada en abril de 2023, completó un sobrevuelo histórico de la Tierra y la luna el 21 de agosto que la ha puesto en camino de alcanzar Júpiter y sus lunas en 2031.
Es difícil para los investigadores saber si un impacto antiguo creó los surcos en Ganímedes sin más datos, que la misión Juice podría proporcionar, dijo Adeene Denton, investigadora posdoctoral en el Laboratorio Lunar y Planetario de la Universidad de Arizona. Ella no participó en el estudio de Hirata.
«Este trabajo presenta una premisa interesante, con mucho en lo que pensar para la evolución de las lunas heladas y los mundos oceánicos», dijo Denton, coautora de un estudio de abril sobre los impactos en Plutón y su gran cuenca, llamada Sputnik Planitia, que constituye el lóbulo izquierdo del rasgo del corazón observado por los astrónomos.
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«Merece la pena señalar que puede justificarse cierto escepticismo al considerar rasgos geológicos antiguos y degradados en cuerpos planetarios y cómo afectan a la orientación de un planeta», dijo. «Con tan poca información con estos rasgos grandes y antiguos, es difícil confiar en la identificación de este rasgo como una cuenca, así como una posible anomalía de masa. Por suerte, a diferencia de lo ocurrido con Plutón y (Sputnik Planitia), volveremos pronto a Ganímedes y podremos obtener la información adicional necesaria para resolver esto».
Los investigadores creen que el interior de Ganímedes puede ser como un sándwich, apilado con capas alternas de hielo y océano. Comprender cómo el impacto alteró la luna podría revelar conocimientos sobre su intrigante estructura interna, dijo Hirata.
«Quiero comprender el origen y la evolución de Ganímedes y otras lunas de Júpiter», afirmó el investigador. «El impacto gigante debió de tener repercusiones significativas en la evolución temprana de Ganímedes, pero los efectos térmicos y estructurales del impacto en el interior de Ganímedes aún no se han investigado en absoluto. Creo que podrían llevarse a cabo más investigaciones aplicando la evolución interna de las lunas de hielo».
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