Diez curiosidades de Plutón que hemos descubierto en los últimos cinco años

El «corazón» de Plutón

Fue una de las sorpresas halladas por la misión New Horizons: una zona más brillante, con forma de corazón, cerca del ecuador y en el hemisferio sur de Plutón. Se trata de un vasto glaciar de nitrógeno de una extensión de más de 1,6 millones de kilómetros cuadrados en cuyo «ventrículo» izquierdo hay una zona llamada Sputnik Planitia cuyo peso obligó al planeta enano a reorientarse.

«Es un proceso de desplazamiento polar: es cuando un cuerpo planetario cambia su eje de rotación, generalmente en respuesta a grandes procesos geológicos», explica James Tuttle Keane , científico planetario y miembro del equipo New Horizons en el Laboratorio de Propulsión a Reacción de la NASA en Pasadena, California.

Así, la posición actual de la planicie Sputnik, enfrentada a la luna más grande de Plutón, la misteriosa Caronte, no es accidental. Allí se ha formado una capa de hielo de hidrógeno de al menos cuatro kilómetros de espesor, por lo que el desequilibro constante de esa gran masa, combinado con los tirones gravitacionales de Caronte mientras orbita a Plutón, inclinó (de forma literal) el planeta enano , quedando frente a su luna. «Ese fenómeno fue probablemente responsable también de romper la superficie de Plutón y crear las muchas fallas gigantescas en su corteza que zigzaguean sobre su superficie», resalta Keane.

Se cree que la cuenca se formó al noroeste de su ubicación actual, y más cerca del polo norte de Plutón. Y si los hielos continúan acumulándose en la cuenca, Plutón continuará reorientándose.

El océano líquido bajo Plutón

Pero el peso del hielo y la gravedad de Caronte puede que no sean los únicos factores que ayudaron en la reorientación de Plutón. Los datos de New Horizons de Sputnik Planitia indican que puede haber una masa más pesada debajo de aquella superficie brillante, y los científicos sospechan que puede ser un océano de agua.

«Fue sorprendente, ya que este hecho enmarcaría a Plutón dentro de los ' mundos oceánicos ' como las lunas Europa, Encelado y Titán», afirma Keane.

Es probable que Sputnik Planitia se haya creado hace unos 4.000 millones de años por el impacto de un objeto del Cinturón de Kuiper de 50 a 100 kilómetros de diámetro que cortó un gigantesco trozo de la corteza helada de Plutón y que dejó solo una capa delgada y débil en la cuenca. Después, un océano subsuperficial invadió la cuenca, empujando contra la corteza debilitada, para después formarse una gruesa capa de hielo de nitrógeno por encima. Modelos recientes basados en imágenes del planeta sugieren que este océano líquido puede haber surgido de una formación rápida y violenta de Plutón.

Plutón aún puede estar tectónicamente activo porque ese océano aún es líquido

Las imágenes muestran enormes fallas de cientos de kilómetros que cortan la corteza helada de Plutón . Sin embargo, una de las únicas formas en que los científicos piensan que el planeta enano consiguió ese paisaje fisurado fue mediante la congelación gradual de un océano debajo de su superficie.

Como demuestra la explosión de las botellas con agua helada en el frigorífico , el agua se expande a medida que se congela. Como con el plástico, el agua congelada empujará y agrietará la superficie. Pero si la temperatura es lo suficientemente baja y la presión lo suficientemente alta, los cristales de agua pueden comenzar a formar una configuración de cristal más compacta y el hielo volverá a contraerse.

Existen modelos que afirman que Plutón tiene las condiciones para ese tipo de contracción, pero no posee actividad geológica conocida. Para los científicos, eso significa que el océano subsuperficial todavía está en proceso de congelación y creando nuevas fallas en la superficie a día de hoy.

«Si Plutón es un mundo oceánico activo, eso sugiere que el Cinturón de Kuiper puede estar lleno de otros mundos oceánicos entre sus planetas enanos , expandiendo drásticamente la cantidad de lugares potencialmente habitables en nuestro sistema solar», explica Keane.

Pero aunque el océano líquido de Plutón probablemente todavía exista hoy, los científicos sospechan que está aislado en la mayoría de los lugares (aunque no debajo de Sputnik) por casi 320 kilómetros de hielo. Eso significa que probablemente no salga a la superficie ahora, pero en el pasado puede haberse filtrado a la superficie a través de una inusual actividad volcánica llamada criovolcanismo.

¿Es Plutón volcánicamente activo?

En la Tierra, la lava fundida compuesta por rocas derretidas se expulsa de forma violenta al exterior a través de fisuras en la Tierra. Pero en Plutón el fenómeno es muy diferente: una especie de criolava helada, fría y fangosa, se ha derramado por varios puntos del planeta enano. Es lo que los científicos llaman « criovolcanismo ».

Wright Mons y Piccard Mons , dos grandes montañas al sur de Sputnik Planitia, tienen un pozo central profundo que los científicos creen que es probable que sean la boca de criovolcanes, unas formaciones únicas en el Sistema Solar.

Al oeste de Sputnik se encuentra Viking Terra , que con sus largas fracturas también muestran evidencia de criolavas que alguna vez fluyeron por toda la superficie.

Y más al oeste de Sputnik Planitia se encuentra la región de Virgil Fossae , donde las criolavas ricas en amoníaco parecen haber estallado en la superficie y recubierto un área de varios miles de kilómetros cuadrados en moléculas orgánicas de color rojo hace no más de 1.000 millones de años, incluso es probable que más recientemente.

Los glaciares de Plutón

Plutón se une al grupo que, como la Tierra, Marte y un puñado de lunas, tienen glaciares que fluyen activamente. Es decir, que se mueven .

Al este de Sputnik Planitia hay docenas de glaciares de hielo de nitrógeno que descienden de las tierras altas hacia la cuenca, formando valles a medida que avanzan. Los científicos sospechan que los ciclos estacionales y «megaestacionales» de los hielos de nitrógeno, que se subliman del hielo al vapor, flotan alrededor del planeta enano y luego se congelan en la superficie y que son la fuente del hielo glaciar.

Pero estos glaciares no son como nuestros propios glaciares de hielo de agua aquí en la Tierra. Por un lado, cualquier derretimiento dentro de ellos no caerá hacia el fondo del glaciar, sino que se elevará hacia la parte superior, porque el nitrógeno líquido es menos denso que el nitrógeno sólido. De hecho, a medida que el nitrógeno líquido emerge de la parte superior del glaciar, incluso puede entrar en erupción como chorros o géiseres.

Además, parte de la superficie de Plutón está compuesta de hielo de agua, que es ligeramente menos denso que el hielo de nitrógeno. A medida que los glaciares de Plutón esculpen la superficie, algunas de esas «rocas» de hielo de agua se levantan a través del glaciar y flotan como icebergs. Tales icebergs se ven en varias imágenes de New Horizons de Sputnik Planitia, el glaciar más grande conocido de Plutón, que se extiende más de 1.000 kilómetros de ancho.

El hielo que se «calienta» y forma «células»

Pero los icebergs no son las únicas formaciones únicas de Plutón. En la superficie de Sputnik Planitia se puede observar una red de extrañas formas poligonales en el hielo, cada una de al menos 10 kilómetros de ancho. Aunque se parecen a las células bajo un microscopio , no lo son: son la prueba del calor interno de planeta enano tratando de escapar de debajo del glaciar, formando burbujas de hielo de nitrógeno ascendente y descendente, algo así como una lámpara de lava caliente .

El hielo «caliente» se eleva hacia el centro de las células mientras que el material más frío se hunde a lo largo de sus márgenes. No hay nada igual en ninguno de los glaciares de la Tierra, ni en ningún otro lugar del sistema solar explorado por la humanidad.

El «corazón» que regula el clima

Igual que Groenlandia y la Antártida ayudan a controlar el clima en la Tierra, su «corazón» helado desempeña la misma función. Los hielos de nitrógeno en el Tombaugh Regio en forma de corazón de Plutón pasan por un ciclo todos los días, sublimando de hielo a vapor con la luz solar diurna y condensándose nuevamente en la superficie durante la fría noche. Cada ronda actúa como una suerte de « latido », impulsando vientos de nitrógeno que circulan alrededor del planeta a una velocidad de hasta 20 minutos por hora.

«El corazón de Plutón en realidad controla la circulación de su atmósfera», explica Tanguy Bertrand , científico planetario del Centro de Investigación Ames de la NASA en Mountain View, California. Los sofisticados modelos de pronóstico del tiempo que Bertrand ha creado utilizando los datos de New Horizons muestran que, a medida que estos hielos subliman en el extremo norte del corazón y se congelan en la parte sur, impulsan vientos rápidos en dirección oeste , curiosamente opuestos al giro hacia el este de Plutón.

«Esos vientos hacia el oeste, que chocan contra la accidentada topografía en los márgenes del corazón de planeta enano, explican por qué hay ventiscas en el borde occidental del Sputnik Planitia, un hallazgo notable teniendo en cuenta que la atmósfera de Plutón es solo 1/100 000 de la de la Tierra», afirma Bertrand. También explican algunas otras características sorprendentes del desierto de Plutón.

Las dunas de Plutón

Las dunas de los desiertos requieren de dos elementos : partículas pequeñas y vientos sostenidos que puedan levantarlas. Y, a pesar de su débil gravedad, su fina atmósfera, el frío extremo y la composición de hielos de su superficie, Plutón aparentemente tenía (o aún puede tener) todo lo necesario para hacer dunas . Porque a semejanza del desierto del Sahara o el Gobi, en este remoto mundo también hay cientos de dunas que se extienden unos 75 kilómetros en el borde occidental de Sputnik Planitia.

Las montañas de hielo de agua de esta zona pueden proporcionar las partículas o la «arena», y el «corazón» de nitrógeno de Plutón proporciona los vientos. Sin embargo, en lugar del cuarzo, arenas de basalto y yeso arrastradas por vientos en la Tierra, los científicos sospechan que las dunas en Plutón son granos de arena de hielo de metano transportados por vientos que soplan a no más de 20 minuto por hora. Aún así, según el tamaño de las dunas, los investigadores también creen que los vientos pueden haber sido más fuertes en el pasado, así como que el planeta enano haya tenido una atmósfera más gruesa en el pasado.

El misterio detrás de que Plutón y Caronte solo tengan cráteres grandes

Siguiendo con las «particularidades» de Plutón, encontramos que los cráteres, que son casi como una norma en el Sistema Solar, apenas están presentes aquí en pequeñas formas, solo en grandes impactos. E igual ocurre con Caronte. ¿Por qué? « Nos cogió por sorpresa que había menos cráteres pequeños de lo que esperábamos, lo que significa que también puede haber menos objetos pequeños del Cinturón de Kuiper de los previstos», explica Kelsi Singer, científico adjunto del proyecto New Horizons y coinvestigador del Instituto de Investigación Southwest en Boulder, Colorado.

Los análisis de imágenes de cráteres de New Horizons indican que pocos objetos de menos de menos de 1,6 kilómetros de diámetro bombardearon cualquiera de los dos mundos. Debido a que los científicos no tienen ninguna razón para creer que la actividad tectónica hubiera «limpiado» la superficie de estos impactos, los investigadores se inclinan a pensar podría significar que el Cinturón de Kuiper -un disco lleno de objetos que orbita alrededor del Sol a una distancia de entre 30 y 55 ua, más allá de Neptuno, y del que forma parte Plutón- está desprovisto de objetos muy pequeños.

«Estos resultados nos dan pistas sobre cómo se formó el Sistema Solar porque nos cuentan sobre la población de bloques de construcción de objetos más grandes, como Plutón y quizás incluso la Tierra», afirma Singer.

El pasado volcánico de Caronte

New Horizons también visitó Caronte y la fotografió en alta resolución, lo que permitió conocer sus dos tipos de terreno: una inmensa llanura que se extiende hacia el sur, llamada Vulcan Planitia , que es al menos del tamaño de California; y un terreno accidentado coloquialmente llamado Oz Terra que se extiende hacia el norte al polo norte de la luna más grande de Plutón. Ambos parecen haberse formado a partir de la congelación y expansión de un antiguo océano debajo de la corteza del satélite.

La expansión moderada en el norte creó el terreno accidentado y montañoso de Oz Terra que podemos ver hoy, mientras que la expansión en el sur se abrió paso a través de respiraderos, grietas y otras aberturas, que se derramaron en criolava por la superficie. De hecho, se piensa que Vulcan Planitia es un crioflujo gigante que cubrió toda la región al principio de la historia de Caronte.

Existen características similares en algunos satélites helados en todo el Sistema Solar, incluida la luna gigante de Neptuno, Tritón, las lunas de Saturno, Tethys, Dione y Encelado, y las lunas de Urano, Miranda y Ariel. Y gracias a las imágenes detalladas de New Horizons, Caronte será algo así como la piedra de Rosetta de la actividad volcánica de estos mundos helados.