Un "corazón que late" de nitrógeno congelado controla los vientos de Plutón y puede dar lugar a características en su superficie, según un nuevo estudio.
La famosa estructura en forma de corazón de Plutón, llamada Tombaugh Regio, rápidamente se hizo famosa después de que la misión New Horizons de la NASA capturó imágenes del planeta enano en 2015 y reveló que no es el mundo estéril que los científicos pensaban que era.
Ahora, una nueva investigación muestra que el renombrado corazón de nitrógeno de Plutón gobierna su circulación atmosférica. Descubrir cómo se comporta la atmósfera de Plutón proporciona a los científicos otro lugar para comparar con nuestro propio planeta. Tales hallazgos pueden identificar características similares y distintivas entre la Tierra y miles de millones de planetas enanoskilómetros de distancia.
El gas nitrógeno, un elemento que también se encuentra en el aire en la Tierra, comprende la mayor parte de la delgada atmósfera de Plutón, junto con pequeñas cantidades de monóxido de carbono y el gas de efecto invernadero metano. El nitrógeno congelado también cubre parte de la superficie de Plutón en forma de corazón. Durante el día, una fina capa de este hielo de nitrógeno se calienta y se convierte en vapor. Por la noche, el vapor se condensa y nuevamente forma hielo. Cada secuencia es como un latido, bombeando vientos de nitrógeno alrededor del planeta enano.
Nueva investigación en AGU Revista de Investigación Geofísica: Planetas sugiere que este ciclo empuja a la atmósfera de Plutón a circular en la dirección opuesta a su giro, un fenómeno único llamado retrorotación. Cuando el aire azota cerca de la superficie, transporta calor, granos de hielo y partículas de neblina para crear ventosas de viento oscuroy llanuras a través de las regiones norte y noroeste.
"Esto resalta el hecho de que la atmósfera y los vientos de Plutón, incluso si la densidad de la atmósfera es muy baja, pueden afectar la superficie", dijo Tanguy Bertrand, astrofísico y científico planetario del Centro de Investigación Ames de la NASA en California y elautor principal del estudio.
La mayor parte del hielo de nitrógeno de Plutón está confinado a Tombaugh Regio. Su "lóbulo" izquierdo es una capa de hielo de 1,000 kilómetros 620 millas ubicada en una cuenca profunda de 3 kilómetros 1.9 millas llamada Sputnik Planitia - un áreaque contiene la mayor parte del hielo de nitrógeno del planeta enano debido a su baja elevación. El "lóbulo" derecho del corazón está compuesto de tierras altas y glaciares ricos en nitrógeno que se extienden hacia la cuenca.
"Antes de New Horizons, todos pensaban que Plutón iba a ser un netball, completamente plano, casi sin diversidad", dijo Bertrand. "Pero es completamente diferente. Tiene muchos paisajes diferentes y estamos tratando de entender lo que está pasandoalli."
vientos occidentales
Bertrand y sus colegas se propusieron determinar cómo el aire circulante, que es 100,000 veces más delgado que el de la Tierra podría dar forma a las características en la superficie. El equipo extrajo datos del sobrevuelo de 2015 de New Horizons para representar la topografía de Plutón y sus mantasde hielo de nitrógeno. Luego simularon el ciclo del nitrógeno con un modelo de pronóstico del tiempo y evaluaron cómo soplaban los vientos en la superficie.
El grupo descubrió que los vientos de Plutón a más de 4 kilómetros 2.5 millas soplan hacia el oeste, en la dirección opuesta al giro oriental del planeta enano, en una retro rotación durante la mayor parte de su año. A medida que el nitrógeno dentro de Tombaugh Regio se vaporiza en elnorte y se convierte en hielo en el sur, su movimiento desencadena vientos hacia el oeste, según el nuevo estudio. Ningún otro lugar en el sistema solar tiene tal atmósfera, excepto quizás la luna Tritón de Neptuno.
Los investigadores también encontraron una fuerte corriente de aire que se mueve rápidamente cerca de la superficie a lo largo del límite occidental de la cuenca del Sputnik Planitia. El flujo de aire es como patrones de viento en la Tierra, como el Kuroshio a lo largo del borde oriental de Asia. Nitrógeno atmosféricoLa condensación en hielo impulsa este patrón de viento, según los nuevos hallazgos. Los altos acantilados del Sputnik Planitia atrapan el aire frío dentro de la cuenca, donde circula y se fortalece a medida que pasa a través de la región occidental.
La intensa existencia de la corriente límite occidental entusiasmó a Candice Hansen-Koharcheck, científica planetaria del Instituto de Ciencia Planetaria de Tucson, Arizona, que no participó en el nuevo estudio.
"Es en gran medida el tipo de cosas que se debe a la topografía o los detalles del entorno", dijo. "Estoy impresionada de que los modelos de Plutón hayan avanzado hasta el punto de que se pueda hablar sobre el clima regional".
En una escala más amplia, Hansen-Koharcheck pensó que el nuevo estudio era intrigante. "Todo este concepto del corazón palpitante de Plutón es una forma maravillosa de pensarlo", agregó.
Estos patrones de viento que provienen del corazón de nitrógeno de Plutón pueden explicar por qué alberga llanuras oscuras y vetas de viento al oeste de Sputnik Planitia. Los vientos podrían transportar calor, lo que calentaría la superficie, o podrían erosionar y oscurecer el hielo al transportar ydepositando partículas de bruma. Si los vientos en el planeta enano giraran en una dirección diferente, sus paisajes podrían verse completamente diferentes.
"El Sputnik Planitia puede ser tan importante para el clima de Plutón como el océano lo es para el clima de la Tierra", dijo Bertrand. "Si quita el Sputnik Planitia, si quita el corazón de Plutón, no tendrá la misma circulación,"agregó.
Los nuevos hallazgos permiten a los investigadores explorar la atmósfera de un mundo exótico y comparar lo que descubren con lo que saben sobre la Tierra. El nuevo estudio también arroja luz sobre un objeto a 6 mil millones de kilómetros 3,7 mil millones de millas del sol, con un corazónque cautivó al público de todo el mundo.
"Plutón tiene un misterio para todos", dijo Bertrand.
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Materiales proporcionado por Unión Geofísica Americana . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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