Imágenes en color natural de Plutón tomadas por la nave espacial New Horizons de la NASA en 2015. Fuente: NASA / Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins / Southwest Research Institute / Alex Parker.
Una capa aislante gaseosa debajo de las superficies heladas de objetos celestes distantes podría significar que hay más océanos en el Universo de lo que se pensaba anteriormente.
De acuerdo con un estudio publicado en la revista Nature Geoscience, las simulaciones por computadora proporcionan evidencia convincente de que una capa aislante de gas de hidratos podría evitar que un océano subsuperficial se congele bajo el exterior helado de Plutón .
En julio de 2015, la nave espacial New Horizons de la NASA voló a través del sistema de Plutón, brindando las primeras imágenes de primer plano de este distante planeta enano y sus lunas. Las imágenes mostraron la topografía inesperada de Plutón, incluida una cuenca elipsoidal de color blanco llamada Sputnik Planitia, ubicada cerca del ecuador y aproximadamente del tamaño de Texas.
El brillante “corazón” en Plutón se encuentra cerca del ecuador.
Su mitad izquierda es una gran cuenca llamada Sputnik Planitia.
Figuras creadas con imágenes del Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins / Instituto de Investigación de Suroeste.
Debido a su ubicación y topografía, los científicos creen que existe un océano subsuperficial debajo de la capa de hielo que se adelgaza en Sputnik Planitia. Sin embargo, estas observaciones son contradictorias con la edad del planeta enano porque el océano debería haberse congelado hace mucho tiempo y la superficie interna de la capa de hielo que mira hacia el océano también debería haberse aplanado.
Investigadores de la Universidad de Hokkaido en Japón, el Instituto de Tecnología de Tokio, la Universidad de Tokushima, la Universidad de Osaka, la Universidad de Kobe y la Universidad de California en Santa Cruz, consideraron qué podría mantener caliente el océano subsuperficial y mantener la superficie interna de la capa de hielo congelada y desigual. Plutón. El equipo planteó la hipótesis de que existe una “capa aislante” de hidratos de gas debajo de la superficie helada de Sputnik Planitia. Los hidratos de gas son sólidos cristalinos de hielo formados por un gas atrapado dentro de las jaulas de agua molecular. Son muy viscosos, tienen baja conductividad térmica y, por lo tanto, podrían proporcionar propiedades aislantes.
La estructura interior propuesta de Plutón.
Una capa delgada de hidrato de clatrato (gas) funciona como un aislante térmico entre el océano subsuperficial y la capa de hielo, evitando que el océano se congele.
(Kamata S. et al., El océano de Plutón está tapado y aislado por hidratos de gas.
Nature Geosciences , 20 de Mayo de 2019).
Los investigadores realizaron simulaciones por computadora que cubrieron una escala de tiempo de 4.600 millones de años, cuando el Sistema Solar comenzó a formarse. Las simulaciones mostraron la evolución térmica y estructural del interior de Plutón y el tiempo requerido para que un océano subsuperficial se congele y para que la cubierta de hielo que lo cubre se vuelva de espesor uniforme. Simularon dos escenarios: uno donde existía una capa aislante de hidratos de gas entre el océano y la cáscara helada, y otro donde no existía.
Las simulaciones mostraron que, sin una capa aislante de hidrato de gas, el mar subsuperficial se habría congelado completamente hace cientos de millones de años; pero con una, apenas se congela. Además, toma alrededor de un millón de años para que una capa de hielo de espesor uniforme se forme completamente sobre el océano, pero con una capa aislante de hidrato de gas, lleva más de mil millones de años.
Los resultados de la simulación apoyan la posibilidad de que exista un océano líquido de larga vida debajo de la corteza helada de Sputnik Planitia.
El equipo cree que el gas más probable dentro de la hipotética capa aislante es el metano que se origina en el núcleo rocoso de Plutón. Esta teoría, en la que el metano queda atrapado como un hidrato de gas, es consistente con la composición inusual de la atmósfera de Plutón: pobre en metano y rica en nitrógeno.
Los investigadores concluyen que las capas aislantes de hidratos de gas similares podrían mantener los océanos subsuperficiales con vida prolongada en otras lunas heladas relativamente grandes pero mínimamente calentadas y en objetos celestes distantes. “Esto podría significar que hay más océanos en el Universo de lo que se pensaba, lo que hace más plausible la existencia de vida extraterrestre”, dice Shunichi Kamata, de la Universidad de Hokkaido, quien dirigió el equipo.
(De la izquierda) Atsushi Tani de la Universidad de Kobe, Shunichi Kamata y Kiyoshi Kuramoto de la Universidad de Hokkaido del equipo de investigación.
Foto tomada por Yu Kikuchi.
Fuente del artículo: Hokkaido University.
Artículo original: “Gas insulation could be protecting an ocean inside Pluto“. Naoki Namba (Media Officer).
El paper: Kamata S. et al., Pluto’s ocean is capped and insulated by gas hydrates. Nature Geosciences, May 20, 2019. DOI: 10.1038/s41561-019-0369-8
Material relacionado:
Sobre la existencia de un océano subsuperficial en Plutón:
La investigación refuerza el caso para un subsuelo marino hoy en día en Plutón. Carlos Costa. Asociación de Aficionados a la Astronomía de Uruguay. Junio 28, 2016.
Un gigantesco impacto de asteroides en el pasado del planeta enano Plutón ofrece nuevas perspectivas sobre la posibilidad de un océano debajo de su superficie, según lo describe el siguiente artículo:
Pluto’s ‘heart’ sheds light on possible buried ocean. Kevin Stacey. Brown University. September 23, 2016 .
La idea de que Plutón tiene un océano subsuperficial no es nueva, pero el siguiente estudio proporciona la investigación más detallada hasta la fecha de su posible papel en la evolución de características clave, como la vasta llanura baja conocida como Sputnik Planitia:
New analysis adds support for a subsurface ocean on Pluto. Tim Stephens. UC Santa Cruz. Nov. 16, 2016.
Los dos artículos siguientes tratan sobre el origen de Plutón, estudio para el cuál la composición de los hielos de “Sputnik Planitia” en el “Corazón de Plutón” brinda pistas fundamentales; ambos artículos analizan en detalle dicha región especial de Plutón y contienen además de excelentes fotografías tomadas por las cámaras a bordo de la nave espacial New Horizons, una selección de recursos sobre el tema.
El primero de los artículos aborda el pasado de Plutón en el cual se analiza el por qué de su configuración actual y trata específicamente sobre el origen de impacto del “Corazon de Plutón” y muestra cómo Plutón es reorientado en respuesta al llenado de la “Sputnik Planitia” con hielos volátiles (el lóbulo izquierdo del «Corazón» de Plutón); el artículo contiene además una selección de recursos sobre Plutón:
Agrietado, Congelado y Volcado: Nuevas pistas del pasado de Plutón. Carlos Costa. Asociación de Aficionados a la Astronomía de Uruguay. Nov. 11, 2016.
El segundo artículo, analiza la abundancia de hielos de Nitrógeno en la composición de “Sputnik Planitia” y los compara con la composición del intensamente estudiado cometa 67P Churyumov- Gerasimenko por la misión Rosetta de la ESA , encontrando una asombrosa coincidencia entre ellas, para concluir que el origen de Plutón podría ser el resultado de la unión de mil millones de cometas, Además se aborda también un modelo solar, con Plutón formándose a partir de hielos muy fríos que habrían tenido una composición química que se asemeja más a la del Sol.
Los científicos del SwRI presentan un modelo cosmoquímico para la formación de Plutón. Carlos Costa. Asociación de Aficionados a la Astronomía de Uruguay. Mayo 31, 2018.
Curiosidades:
¿Tuvo alguna vez Caronte, la luna grande de Plutón, un océano subsuperficial de agua?
El siguiente artículo, señala las pistas que conducen a la posibilidad de que alguna vez existió un tal océano en Caronte y además contiene impresionantes imágenes de dicha luna junto a un video con una animación de un sobrevuelo a la misma:
Pluto’s Big Moon Charon Reveals a Colorful and Violent History. Tricia Talbert. NASA /Ames Research Center. Oct. 1, 2015. Last updated: Aug 7, 2017.
