Cuando la nave espacial New Horizons de la NASA zumbó por Plutón el año pasado, reveló pistas tentadoras de que el planeta enano podría tener, o tuvo en algún momento, un océano líquido chapoteando bajo su corteza helada. Según un nuevo análisis dirigido porestudiante de doctorado de la Universidad de Brown, tal océano probablemente todavía exista hoy.
El estudio, que utilizó un modelo de evolución térmica para Plutón actualizado con datos de New Horizons, descubrió que si el océano de Plutón se hubiera congelado en el olvido hace millones o miles de millones de años, habría causado que todo el planeta se encogiera. Pero no haysignos de una contracción global que se encuentran 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 características tectónicas en la superficie de Plutón, actualizar nuestro modelo de evolución térmica con nuevos datos e inferir que Plutón probablemente tenga un océano subsuperficial hoy", dijo Noah Hammond, unestudiante graduado en el Departamento de Ciencias de la Tierra, Ambientales y Planetarias de Brown, y autor principal del estudio.
La investigación, que Hammond coautorizó con los asesores Amy Barr del Instituto de Ciencia Planetaria en Arizona y el geólogo de la Universidad Brown, Marc Parmentier, está en prensa Cartas de investigación geofísica .
Las imágenes que New Horizons envió de su encuentro cercano con el ciudadano más famoso del Cinturón de Kuiper mostraron que Plutón era mucho más que una simple bola de nieve en el espacio. Tiene una superficie exótica hecha de diferentes tipos de hielos: agua, nitrógeno y metanoTiene montañas de cientos de metros de altura y una vasta llanura en forma de corazón. También tiene características tectónicas gigantes: fallas sinuosas de cientos de kilómetros de largo y 4 kilómetros de profundidad. Fueron esas características tectónicas las que hicieron que los científicos pensaran que un océano subsuperficial eraUna posibilidad real para Plutón.
"Lo que New Horizons mostró fue que hay características tectónicas extensionales, que indican que Plutón experimentó un período de expansión global", dijo Hammond. "Un océano subsuperficial que se congelaba lentamente causaría este tipo de expansión".
Los científicos piensan que puede haber habido suficientes elementos radiactivos productores de calor dentro del núcleo rocoso de Plutón para derretir parte de la capa de hielo del planeta. Con el tiempo en el cinturón de Kuiper, esa porción derretida eventualmente comenzaría a congelarse. El hielo es menos denso queagua, así que cuando se congela, se expande. Si Plutón tuviera en el océano congelado o en proceso de congelación, se produciría una tectónica extensional en la superficie, y eso es lo que vio New Horizons.
Plutón no tiene muchas otras formas de obtener tales características. Una de las formas podría haber sido a través de un tira y afloja gravitacional con su luna, Charon. Pero la dinámica gravitacional activa entre los dos hace mucho tiempo que terminó, y algunos dela tectónica se ve bastante fresca en una escala de tiempo geológica. Entonces, muchos científicos creen que un océano es el escenario más fuerte.
Pero si Plutón tuvo un océano, ¿cuál es su destino hoy? ¿Podría continuar el proceso de congelación o el océano se congeló hace mil millones de años?
Ahí es donde entra en juego el modelo de evolución térmica dirigido por Hammond y sus colegas. El modelo incluye datos actualizados de New Horizons sobre el diámetro y la densidad de Plutón, parámetros clave para comprender la dinámica en el interior de Plutón. El modelo mostró eso debido a las bajas temperaturasy alta presión dentro de Plutón, un océano que se había congelado por completo se convertiría rápidamente del hielo normal que todos conocemos a 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 IIocuparía un volumen menor y conduciría a una contracción global en Plutón, en lugar de una expansión.
"No vemos las cosas en la superficie que esperaríamos si hubiera habido una contracción global", dijo Hammond. "Entonces concluimos que el hielo II no se ha formado 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 grosor de la capa de hielo de Plutón. El hielo II solo se forma si la capa tiene un grosor de 260 kilómetros o más. Si la capa es más delgada que eso,el océano podría haberse congelado sin formar 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 en realidad está más cerca de 300 o más kilómetros de espesor. Además, el nitrógeno y el metano se congelanLos horizontes encontrados en la superficie refuerzan el caso de una gruesa capa de hielo.
"Esos helados exóticos en realidad son buenos aislantes", dijo Hammond. "Pueden estar ayudando a Plutón a perder más calor en el espacio".
En conjunto, el nuevo modelo refuerza el caso de un entorno oceánico en los confines del sistema solar.
"Eso es sorprendente para mí", dijo Hammond. "La posibilidad de que puedas tener vastos hábitats oceánicos de agua líquida tan lejos del sol en Plutón, y que lo mismo también podría ser posible en otros objetos del cinturón de Kuiper,es absolutamente increíble "
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Materiales proporcionado por Universidad de Brown . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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