La investigación refuerza el caso para un subsuelo marino hoy en día en Plutón

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La expansión de Plutón. La nave espacial New Horizons detectó fallas extensionales en Plutón, una señal de que el planeta enano ha experimentado una expansión global, posiblemente debido a la congelación lenta de un océano bajo la superficie. Un nuevo análisis realizado por científicos de la Universidad de Brown refuerza esa idea, y sugiere que el océano es probable que todavía exista hoy en día. Crédito:NASA / JHUAPL / SwRI.

Un modelo térmico actualizado de Plutón sugiere que el agua líquida bajo la capa de hielo del planeta enano no puede haberse congelado todavía.

 Cuando la nave espacial New Horizons de la NASA hizo el pasaje 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 corteza helada. 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 en el olvido por millones o miles de millones de años atrás, hubiese causado que todo el planeta se encoja.Sin embargo, en la superficie de Plutón no hay señales de una contracción global. Por el contrario, New Horizons mostró signos de que Plutón se ha expandido.

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

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

Las imágenes que New Horizons había obtenido en su encuentro cercano con el más famoso habitante del Cinturón de Kuiper mostraron que Plutón era mucho más que una bola de nieve simple en el espacio. Tiene una superficie exótica a partir de 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 características tectónicas gigantes – Fallas sinuosas de cientos de kilómetros de longitud y una profundidad de 4 kilómetros. Fueron esos rasgos tectónicos que llevaron a los científicos a pensar que un océano bajo la superficie era una posibilidad real para Plutón.

“Lo que New Horizons mostró fue que hay rasgos tectónicos extensionales, que indican que Plutón pasó por un período de expansión global”, dijo Hammond. “Un océano que se hubiese congelado lentamente bajo la superficie  helada  haría que se produjese este tipo de expansión”.

Los científicos creen que puede haber habido dentro del núcleo rocoso de Plutón suficientes elementos radiactivos que produjesen calor para fundir parte de la capa de hielo del planeta. Con el paso del tiempo en el gélido cinturón de Kuipe, hizo que parte del hielo fundido finalmente comenzara  de nuevo a congelarse. El hielo es menos denso que el agua, por lo que cuando el agua se congela, se expande. Si Plutón tuviese un océano ya congelado o en proceso de congelación, daría lugar a una tectónica extensional en la superficie, y eso es lo que mostraron los datos de la New Horizons.

No hay muchas otras maneras de que Plutón pudiera obtener tales características. Una forma podría haber sido a través de un tirón gravitacional en la guerra con su luna, Caronte. Pero la dinámica gravitacional activa entre los dos ha terminado desde hace mucho tiempo, y  los rasgos  tectónicos se ven bastante frescos (en una escala de tiempo geológico). Por lo tanto, muchos científicos creen que un océano es el escenario más probable.

Pero si Plutón tuvo un océano, cuál es su estado hoy? Podría el proceso de congelación todavía estar ocurriendo, o, el océano se congeló  y sólidificó hace mil millones de años?

Ahí es donde el modelo de evolución térmica dirigido por Hammond y sus colegas entra en escena. El modelo incluye los datos actualizados de la New Horizons del 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 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 II ocuparía un volumen menor y daría lugar a una contracción global en Plutón, en lugar de una expansión.

“No vemos en la superficie las cosas de esperar  si hubiese habido una contracción global”, dijo Hammond. “Por lo tanto llegamos a la conclusión de 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 espesor de la capa de hielo de Plutón. El hielo II sólo se formaría si los depósitos tuviesen un espesor de 260 kilómetros o más. Si la cáscara es más fina, 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 una contracción.

Sin embargo, los investigadores dicen que hay buenas razones para creer que la capa de hielo es de más de 260 kilómetros. Su modelo actualizado sugiere que la capa de hielo de Plutón está más cerca de los 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 capa de hielo de ese espesor.

“Esos hielos exóticos son realmente buenos aislantes,” dijo Hammond. “Ellos podrían estar ayudando a Plutón a no perder más 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 enormes hábitats con océanos de agua líquida en Plutón tan lejos del Sol  – y que lo mismo también podría ser posible en otros objetos del Cinturón de Kuiper, es absolutamente increíble.”

Fuente: University of  Brown/News.    Artículo original: “Research bolters case for a present-day subsurface ocean on Pluto”

Selección y traducción del artículo: Equipo de Redacción Web de la AAA.

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