La investigación realizada por dos científicos planetarios de la Universidad de Arizona (UA) revela pistas fascinantes sobre Plutón, que sugieren que el pequeño mundo en la periferia de nuestro Sistema Solar es mucho más activo de lo que nadie imaginaba.
Crédito: NASA, John Hopkings Applied Physics Laboratory.
Sputnik Planitia, ó Planicie Sputnik es una cuenca de 1.000 kilómetros dentro de la icónica región en forma de corazón observada en la superficie de Plutón, podría haber llegado a su ubicación actual debido a la acumulación de hielo en ella, que hizo que el planeta enano girase, creando enormes tensiones en la corteza que provocaron la aparición de grietas, que apuntan hacia la presencia de un océano bajo la superficie.
Mapa de Plutón con los nombres (provisorios) de las principales características superficiales, desarrollado a partir de fotografías tomadas por la nave New Horizons. Para ver la imagen a tamaño de pantalla completa haga click aquí.
Crédito: NASA, John Hopkings Applied Physics Laboratory.
Izquierda: En esta imagen de Plutón tomada por la nave espacial New Horizons, los diferentes colores representan diferentes composiciones del hielo superficial revelando un cuerpo sorprendentemente activo.
Izquierda: En esta imagen de Plutón tomada por la nave espacial New Horizons, los diferentes colores representan diferentes composiciones del hielo superficial revelando un cuerpo sorprendentemente activo.
Crédito: NASA / JHUAPL / SWRI).
Abajo: Vista del relieve que rodea la región situada en la parte izquierda del corazón de Plutón, conocida como Sputnik Planum (en Inglés). La nueva panorámica en la figura izquierda nos muestra las elevaciones del terreno, señalando una extensa región de hielo en color grisáceo en la parte central, rodeada de un terreno con una elevación media de casi 3.000 metros (color verde). La imagen abajo a la derecha es la foto “cruda” de la misma región.
Abajo: Vista del relieve que rodea la región situada en la parte izquierda del corazón de Plutón, conocida como Sputnik Planum (en Inglés). La nueva panorámica en la figura izquierda nos muestra las elevaciones del terreno, señalando una extensa región de hielo en color grisáceo en la parte central, rodeada de un terreno con una elevación media de casi 3.000 metros (color verde). La imagen abajo a la derecha es la foto “cruda” de la misma región.
Crédito: NASA, John Hopkings Applied Physics Laboratory.
Proponen evidencia de que la acumulación de nitrógeno congelado movió a todo el planeta volcándolo, al igual que lo hace una peonza con un chicle pegado a él, en un proceso llamado desplazamiento polar verdadero.
Reorientación del “Corazón”: Esta animación muestra cómo Plutón es reorientado en respuesta al llenado de Sputnik Planitia con hielos volátiles (el lóbulo izquierdo del “Corazón” de Plutón). Sputnik Planitia comenzó al noroeste de su posición actual, y la acumulación de hielos, junto a las mareas de Caronte (luna más grande de Plutón) causaron la reorientación de todo el planeta enano .Si todavía se sigue acumulando hielo en Sputnik Planitia , Plutón puede estar todavía orientándose. (Animación: James Keane /.
Los Planetas tienden a girar de tal manera de minimizar la energía. En pocas palabras, esto significa que los planetas se reorientan de modo de colocar cualquier masa extra (respecto de la masa media superficial) más cerca del ecuador – y cualquier déficit de masa más cerca del polo. Por ejemplo, si un volcán gigante creciese en Los Ángeles, la Tierra sería reorientaría para colocar a LA en el ecuador.
Para entender por qué se produce la deriva polar en Plutón, primero hay que darse cuenta de que a diferencia de la Tierra, cuyo eje de rotación está sólo ligeramente inclinado, de modo que las regiones alrededor del ecuador reciben más luz solar, Plutón es como una peonza (trompo) acostada de lado. Por lo tanto, los polos del planeta reciben el máximo de luz solar. Dependiendo de la temporada, el máximo de luz solar lo recibe uno u otro polo, mientras que las regiones ecuatoriales de Plutón son extremadamente frías, todo el tiempo.
Debido a que Plutón está casi 40 veces más lejos del Sol que nosotros, le lleva a la pequeña bola de roca y hielo 248 años terrestres completar uno de sus propios años. En las latitudes más bajas de Plutón cerca del ecuador, las temperaturas son de – 400 grados Fahrenheit (-240ºC) – lo suficientemente frías para convertir el nitrógeno en un sólido congelado.
En el transcurso de un año de Plutón, el nitrógeno y otros gases exóticos se condensan en las regiones en sombra permanente, y con el tiempo, a medida que Plutón gira alrededor del Sol, los gases congelados se calientan, se convierten en gas de nuevo y vuelven a condensarse en el otro lado del planeta , resultando en “nevadas” estacionales en Sputnik Planitia.
“Cada vez que Plutón gira alrededor del Sol, un poco de nitrógeno se acumula en el corazón”, dijo Keane. “Y una vez que se ha acumulado suficiente hielo, tal vez un centenar de metros de espesor, se comienza a modificar la forma del planeta, lo que determina la orientación del mismo. Y si se tiene un exceso de masa en un punto del planeta, tiende a moverse hacia el ecuador. Con el tiempo, durante millones de años, arrastrará todo el planeta “.
Si Sputnik Planitia fuese una anomalía de masa positiva grande – quizás debido a la carga de hielo de nitrógeno – que sería natural que emigrase al eje de mareas de Plutón con respecto a Caronte, la luna más grande de Plutón, ya que se acerca a un estado de mínima energía, de acuerdo con Keane y Matsuyama. En otras palabras, la acumulación masiva de hielo terminaría donde causa la menor oscilación en el eje de rotación de Plutón.
Este fenómeno de desplazamiento polar es algo que fue descubierto con nuestra Luna y con Marte, pero en esos casos ocurrió en el pasado distante, hace miles de millones de años.
“En Plutón, esos procesos se encuentran activos,” dijo Keane. “La totalidad de su geología – glaciares, montañas, valles – parece estar ligada a los procesos de los volátiles. Esto es distinto de lo que ocurre en la mayoría de los otros planetas y lunas de nuestro Sistema Solar.”
Y no sólo eso, las simulaciones y cálculos también predijeron que la acumulación de compuestos volátiles congelados en el corazón de Plutón podría causar grietas y defectos en la superficie del planeta en los mismos lugares exactos en que New Horizons los vio.
“Es como la congelación de cubitos de hielo”, dijo. “A medida que el agua se convierte en hielo, se expande. En una escala planetaria, este proceso rompe la superficie alrededor del planeta y crea los defectos que vemos hoy en día.”
El documento se publica junto con un trabajo de Francis Nimmo de la Universidad de California, Santa Cruz, y sus colegas, que también tienen en cuenta las implicaciones de la aparente reorientación de Plutón. Los autores de ese documento están de acuerdo con la idea de que las fuerzas de marea podrían explicar la ubicación actual de Sputnik Planitia, pero para que su modelo funcione, un océano subsuperficial tendría que estar presente hoy en Plutón.
La presencia de fallas tectónicas en Plutón hace alusión a la existencia de un océano bajo la superficie en algún momento de la historia de Plutón, explicó Keane.
“Es como la congelación de cubitos de hielo”, dijo. “A medida que el agua se convierte en hielo, se expande. En una escala planetaria, este proceso rompe la superficie alrededor del planeta y crea los defectos que vemos hoy en día.”
El documento se publica junto con un trabajo de Francis Nimmo de la Universidad de California, Santa Cruz, y sus colegas, que también tienen en cuenta las implicaciones de la aparente reorientación de Plutón. Los autores de ese documento están de acuerdo con la idea de que las fuerzas de marea podrían explicar la ubicación actual de Sputnik Planitia, pero para que su modelo funcione, un océano subsuperficial tendría que estar presente hoy en Plutón.
Ambas publicaciones ponen de relieve la noción de un Plutón sorprendentemente activo.
“Antes de New Horizons, la gente por lo general sólo pensaban en los volátiles en términos de una chapa fina de escarcha, un efecto de superficie que podría cambiar el color, o afectar la geología local o regional”, dijo Keane. “Que el movimiento de los volátiles y el desplazamiento de hielo alrededor de un planeta podrían tener un efecto dramático de movimiento del planeta no es algo que alguien hubiera predicho.”
Los co-autores en el trabajo de investigación ( http://dx.doi.org/10.1038/nature20120 ) son Shunichi Kamata de la Institución de Investigación Creativa, de la Universidad de Hokkaido, Sapporo, Japón, y Jordan Steckloff de la Universidad de Purdue en West Lafayette, Indiana, y el Instituto de Ciencia Planetaria en Tucson, Arizona.
“Antes de New Horizons, la gente por lo general sólo pensaban en los volátiles en términos de una chapa fina de escarcha, un efecto de superficie que podría cambiar el color, o afectar la geología local o regional”, dijo Keane. “Que el movimiento de los volátiles y el desplazamiento de hielo alrededor de un planeta podrían tener un efecto dramático de movimiento del planeta no es algo que alguien hubiera predicho.”
Los co-autores en el trabajo de investigación ( http://dx.doi.org/10.1038/nature20120 ) son Shunichi Kamata de la Institución de Investigación Creativa, de la Universidad de Hokkaido, Sapporo, Japón, y Jordan Steckloff de la Universidad de Purdue en West Lafayette, Indiana, y el Instituto de Ciencia Planetaria en Tucson, Arizona.
Fuente: Arizona University. Artículo original: “Cracked Frozen and Tipped Over”: New Clues from Pluto’s Past“.
