Cresta ecuatorial de Japeto (Iapetus)

¿A qué se debe esa cresta, ese elevamiento, esa montaña que recorre el ecuador de la Luna Japeto?

Los sobrevuelos del sistema de Saturno por las Voyager a principios de la década de 1980 descubrieron un anillo de montañas en la luna helada y bicolor de Saturno, Japeto. Estas montañas tienen hasta 20 km de altura, más del doble que el Everest, aunque Japeto es casi 650 veces más pequeño que la Tierra.

Los posteriores sobrevuelos de la nave espacial Cassini revelaron que estas montañas forman parte de una cresta que rodea casi todo el ecuador de Japeto, dando lugar a la extraña forma de nuez de la luna. Se han propuesto numerosos procesos endógenos (internos) para explicar el origen de la dorsal ecuatorial, entre los que se incluyen el descenso por las mareas, la convección, el desprendimiento unido a un cambio de volumen global, la contracción global o la intrusión. Sin embargo, se ha descubierto que las pruebas obtenidas a partir de mapas foto-geológicos y estadísticas de cráteres apoyan un origen exógeno (externo) Origen de esas montañas que se explica mejor por la acreción de un antiguo sistema de anillos sobre la superficie de Japeto.

Origen de esa montaña ecuatorial

Veamos lo que dicen las imágenes que obtiene la nave Cassini, y cómo podemos interpretarlas desde los ojos de un geólogo.
La imagen siguiente muestra la cresta ecuatorial de Japeto desde la perspectiva de la nave espacial Cassini durante su sobrevuelo de Japeto en 2007. Cassini tomó esta imagen a 83.000 kilómetros de Japeto. La dorsal ecuatorial se extiende verticalmente a través de la imagen, mostrando los lados inclinados de la dorsal. Los datos topográficos disponibles muestran una notable diferencia en la morfología de la dorsal entre los hemisferios anterior y posterior.

En el hemisferio anterior, el lado de la luna que mira en la dirección del movimiento orbital, la cresta ecuatorial tiene un relieve vertical que oscila entre ~10 km y ~20 km y sus pendientes oscilan entre 4° ± 2° y 10° ± 4°. En el hemisferio posterior, el lado de la Luna que mira en dirección opuesta al movimiento orbital, la cresta ecuatorial tiene un relieve vertical máximo de 8 km y una pendiente media de 6° ± 4°.

Origen endógeno (interno) o exógeno (externo)

La diferencia hemisférica en el volumen de la cresta puede estar en función de los datos disponibles, pero también puede ser una prueba de la acreción asimétrica de un antiguo anillo de material. Además, aunque la diferencia en el volumen de la cresta entre cada hemisferio es considerable, no hay pruebas actuales de flexión (por ejemplo, un foso lineal paralelo a la base de la cresta en respuesta a la carga de masa de la cresta), lo que implica que la cresta se formó después de que se engrosara el caparazón del Japetiano, apoyando un origen exógeno.

En los cuerpos planetarios en los que las naves espaciales no pueden entrar en contacto físico con las rocas y determinar su edad absoluta mediante técnicas de datación geológica, los geólogos planetarios utilizan los cráteres de impacto para determinar la edad relativa de las superficies planetarias. Las superficies más jóvenes tienen menos cráteres que las más antiguas, ya que han estado menos expuestas a los procesos de craterización.

En Japeto, si la dorsal ecuatorial es exógena, eso implica que la dorsal es más joven que el terreno circundante. Se contaron cráteres y registraron sus diámetros en once lugares de Japeto. Uno de los lugares abarcaba toda la dorsal ecuatorial y el otro regiones ecuatoriales en las que “faltaba” la dorsal.

Este proceso, denominado análisis de la distribución de frecuencias del tamaño de los cráteres, se utilizó para descubrir que la dorsal ecuatorial es significativamente más joven que el terreno circundante, lo que apoya aún más la hipótesis de que la dorsal ecuatorial se formó a través de un proceso exógeno. En línea con estudios anteriores, se proponen que la cresta ecuatorial de Japeto se formó cuando un gran objeto impactó contra Japeto, expulsando material al espacio que rodea la luna. Con el tiempo, el material se fusionó en un anillo, similar a los anillos de Saturno, que finalmente sufrió un decaimiento orbital y se acumuló en la superficie, formando una cresta alrededor del ecuador de Japeto.

Japeto no es la única luna con una cresta ecuatorial. Pan y Atlas, lunas saturnianas que orbitan dentro del sistema de anillos de Saturno, tienen crestas ecuatoriales que pueden ser el resultado de la acreción de partículas de los anillos de Saturno sobre sus superficies. Esto plantea la siguiente pregunta: ¿en qué otro lugar del Sistema Solar existen crestas ecuatoriales y qué nos dicen sobre el pasado caótico del Sistema Solar?

Información extraída del artículo: Detelich, C., et al. (2021), The morphology and age of the Iapetus equatorial ridge supports an exogenic origin, Icarus, 367, 114559