¿Qué hay debajo del corazón helado de Plutón? Una nueva investigación indica que podría haber un océano salado similar al "Mar Muerto" de más de 100 kilómetros de espesor.
"Los modelos térmicos del interior de Plutón y la evidencia tectónica encontrada en la superficie sugieren que puede existir un océano, pero no es fácil inferir su tamaño ni nada más sobre él", dijo Brandon Johnson de la Universidad de Brown. "Hemos podido poner algunas restricciones en su grosor y obtener algunas pistas sobre la composición".
La investigación de Johnson y su equipo centró el "corazón" de Plutón, una región informal llamada Sputnik Planum, que fue fotografiada por la nave espacial New Horizons durante su sobrevuelo de Plutón en julio de 2015.
El investigador principal de New Horizons, Alan Stern, llamó al Sputnik Planum "uno de los descubrimientos geológicos más sorprendentes en más de 50 años de exploración planetaria", y una investigación previa mostró que la región parece renovarse constantemente por la convección de hielo actual.
El corazón es una cuenca de 900 km de ancho, más grande que Texas y Oklahoma combinados, y al menos la mitad occidental parece haber sido formada por un impacto, probablemente por un objeto de 200 kilómetros de diámetro o más.
Johnson y sus colegas Timothy Bowling de la Universidad de Chicago y Alexander Trowbridge y Andrew Freed de la Universidad de Purdue modelaron la dinámica de impacto que creó un cráter masivo en la superficie de Plutón y también observaron la dinámica entre Plutón y su luna Charon.
Los dos están bloqueados mutuamente, lo que significa que siempre se muestran la misma cara mientras giran. Sputnik Planum se sienta directamente en el eje de marea que une los dos mundos. Esa posición sugiere que la cuenca tiene lo que se llama una anomalía de masa positiva: tiene más masa que el promedio para la corteza helada de Plutón. A medida que la gravedad de Charon tira de Plutón, tiraría proporcionalmente más en áreas de mayor masa, lo que inclinaría el planeta hasta que el Sputnik Planum se alineara con el eje de las mareas.
Por lo tanto, en lugar de ser un agujero en el suelo, el cráter en realidad se ha rellenado nuevamente. Parte del hielo de nitrógeno convectivo lo ha llenado. Si bien esa capa de hielo agrega algo de masa a la cuenca, no es lo suficientemente gruesa por sí sola como para que el Sputnik Planum tenga una masa positiva.
El resto de esa masa, dijo Johnson, puede ser generada por un líquido que acecha debajo de la superficie.
Johnson y su equipo lo explicaron así:
Como una bola de boliche que cae sobre un trampolín, un gran impacto crea una abolladura en la superficie de un planeta, seguido de un rebote. Ese rebote empuja el material hacia arriba desde las profundidades del interior del planeta. Si ese material mojado es más denso de lo que fue eliminado por el impacto, el cráter termina con la misma masa que tenía antes del impacto. Este es un fenómeno al que los geólogos se refieren como compensación isostática.
El agua es más densa que el hielo. Entonces, si hubiera una capa de agua líquida debajo de la capa de hielo de Plutón, podría haberse acumulado después del impacto del Sputnik Planum, igualando la masa del cráter. Si la cuenca comenzó con masa neutra, entonces la capa de nitrógeno depositada más tarde sería suficiente para crear una anomalía de masa positiva.
"Este escenario requiere un océano líquido", dijo Johnson. “Queríamos ejecutar modelos informáticos del impacto para ver si esto es algo que realmente sucedería. Lo que descubrimos es que la producción de una anomalía de masa positiva es realmente bastante sensible al grosor de la capa oceánica. También es sensible a la salinidad del océano, porque el contenido de sal afecta la densidad del agua ".
Los modelos simularon el impacto de un objeto lo suficientemente grande como para crear una cuenca del tamaño del Sputnik Planum que golpeó a Plutón a la velocidad esperada para esa parte del sistema solar. La simulación asumió varios espesores de la capa de agua debajo de la corteza, desde la ausencia de agua hasta una capa de 200 kilómetros de espesor.
El escenario que mejor reconstruyó la profundidad de tamaño observada del Sputnik Planum, al tiempo que también produjo un cráter con masa compensada, fue uno en el que Plutón tiene una capa oceánica de más de 100 kilómetros de espesor, con una salinidad de alrededor del 30 por ciento.
"Lo que esto nos dice es que si el Sputnik Planum es de hecho una anomalía de masa positiva, y parece que lo es, esta capa oceánica de al menos 100 kilómetros tiene que estar allí", dijo Johnson. "Es bastante sorprendente para mí que tengas este cuerpo tan lejos en el sistema solar que aún pueda tener agua líquida".
Johnson él y otros investigadores continuarán estudiando los datos enviados por New Horizons para obtener una imagen más clara del intrigante interior y posible océano de Plutón.
Lecturas adicionales: Brown University, New Horions / APL
