La investigación refuerza la existencia de un subsuelo marino hoy en día en Plutón

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Plutón visto desde la sonda New Horizons

Vislumbra el caso de un entorno marino en los confines del sistema solar

Cuando la nave espacial New Horizons de la NASA pasó por Plutón el año pasado reveló pistas tentadoras de que el planeta enano podría tener - o ha tenido alguna vez - un océano líquido moviéndose por debajo de su helada corteza. De acuerdo con un nuevo análisis dirigido por un estudiante de doctorado de la Universidad de Brown, tal océano es probable que todavía exista hoy en día.

El estudio, que utilizó un modelo de evolución térmica de Plutón actualizado con datos de New Horizons, encontró que si el océano de Plutón se hubiese congelado hace millones o miles de millones de años atrás, habría causado que todo el planeta se encogiese. Sin embargo, no hay señales de una contracción global que se encuentre en la superficie de Plutón. Por el contrario, New Horizons mostró signos de que Plutón se ha expandido.

"Gracias a los increíbles datos devueltos por New Horizons, pudimos observar rasgos tectónicos en la superficie de Plutón, actualizar nuestro modelo de evolución térmica con nuevos datos e inferir que Plutón tiene hoy muy probablemente un océano subsuperficial", dijo Noah Hammond, un estudiante graduado en el Departamento de la Tierra, Medio Ambiente y Ciencias planetarias, de Brown y autor principal del estudio.

La investigación, de la que Hammond fue coautor con asesores como Amy Barr, del Instituto de Ciencia Planetaria en Arizona y el geólogo de la Universidad de Brown, Marc Parmentier, está impresa en Geophysical Research Letters.

Plutón y la sonda New Horizons de la NASALas imágenes que New Horizons envió de su encuentro cercano con el más famoso habitante del Cinturón de Kuiper mostraron que Plutón era mucho más que una simple bola de nieve en el espacio. Tiene una superficie exótica formada por diferentes tipos de hielos de agua, nitrógeno y metano. Tiene montañas de cientos de metros de altura y una vasta llanura en forma de corazón. También tiene fallas tectónicas gigantes, características sinuosas de cientos de kilómetros de longitud con una profundidad de 4 kilómetros. Fueron esos rasgos tectónicos los que hicieron a los científicos pensar que era una posibilidad real que Plutón tuviese un océano bajo su superficie.

"Lo que New Horizons mostró fue que hay rasgos tectónicos extensionales, que indican que Plutón se sometió a un período de expansión global", dijo Hammond. "Un océano bajo la superficie que se estaba helando lentamente haría este tipo de expansión".

Los científicos creen que pudo haber habido suficientes elementos radiactivos que produjesen calor dentro del núcleo rocoso de Plutón para derretir parte de la capa de hielo del planeta. Con el tiempo en el gélido cinturón de Kuiper, la parte fundida finalmente comenzaría a volverse a congelar. El hielo es menos denso que el agua, por lo que cuando se congela, se expande. Si Plutón tenía un océano que estaba congelado o en proceso de congelación, daría lugar a una tectónica extensional en la superficie, y eso es lo que vio New Horizons.

No hay muchas otras maneras en que Plutón obtuviese tales características. Una forma podría haber sido a través de un tirón gravitacional de la lucha con su luna, Caronte. Pero la dinámica gravitacional activa entre los dos desde hace mucho tiempo ha terminado hacia abajo, y queda alguna tectónica bastante reciente (en una escala de tiempo geológico). Por lo tanto, muchos científicos creen que un océano es el escenario más probable.

superficie de Plutón

Pero si Plutón tenía un océano, ¿cúal es su destino hoy? ¿Podría el proceso de congelación estar ocurriendo todavía, o el océano se congeló sólido hace mil millones de años?

Ahí es donde entra el modelo de evolución térmica dirigido por Hammond y sus colegas. El modelo incluye datos de New Horizons actualizando el diámetro y la densidad de Plutón, parámetros clave en la comprensión de la dinámica en el interior de Plutón. El modelo mostró que, debido a las bajas temperaturas y alta presión dentro de Plutón, un océano que se hubiese congelado completamente se convertiría rápidamente en hielo normal. Todos sabemos que hay una fase diferente llamada hielo II. El hielo II tiene una estructura cristalina más compacta que el hielo estándar, por lo que un océano congelado en hielo II ocuparía un volumen menor y daría lugar a una contracción global en Plutón, en lugar de una expansión.

"Como vemos las cosas en la superficie es de esperar que hubiera habido una contracción global", dijo Hammond. "Por lo tanto llegamos a la conclusión de que no se ha formado el hielo II, y por lo tanto que el océano no se ha congelado por completo".

Hay algunas advertencias, señalan los investigadores. La formación de hielo II depende del espesor de la capa de hielo de Plutón. Hielo II sólo se forma si los depósitos tienen 260 kilómetros de espesor o más. Si la capa es más fina que eso, el océano podría haberse congelado sin que se formase hielo II. Y, si ese fuera el caso, el océano podría haberse congelado por completo sin causar contracción.

Sin embargo, los investigadores dicen que hay buenas razones para creer que la capa de hielo tiene más de 260 kilómetros. Su modelo actualizado sugiere que la capa de hielo de Plutón está más cerca de 300 kilómetros o más de espesor. Además, los hielos de nitrógeno y metano que New Horizons ha encontrado en la superficie refuerzan el caso de una gruesa capa de hielo.

"Esos hielos exóticos son realmente buenos aislantes", dijo Hammond. "Ellos podrían estar ayudando a Plutón a perder más de su calor al espacio".

En su conjunto, el nuevo modelo refuerza el caso para un entorno marino en los confines del sistema solar.

"Eso es increíble para mí", dijo Hammond. "La posibilidad de que usted podría tener hábitats de océano en vasta agua líquida tan lejos del Sol, en Plutón, y que la misma podría ser posible también en otros objetos del cinturón de Kuiper, es absolutamente increíble".

Artículo científico: Recent Tectonic Activity on Pluto Driven by Phase Changes in the Ice Shell

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