Superficie en Sputnik Planitia con patrones de polígonos. Imagen captada por New Horizons a unos 17.000 km de Plutón. Crédito: NASA/JHUAPL/SwRI.
Un equipo de investigadores internacionales ha demostrado cómo han sido moldeadas enormes formaciones de hielo en Sputnik Planitia, uno de los cráteres más grandes del planeta enano Plutón.
Tal vez la característica más llamativa en la superficie de Plutón, el cráter de impacto Sputnik Planitia, es una llanura brillante un poco más grande que Francia y llena de hielo de nitrógeno.
Para el nuevo estudio, los investigadores han usado sofisticadas técnicas de modelamiento para mostrar que estas formaciones de hielo, con forma de polígono, son moldeadas por la sublimación de hielo, un fenómeno donde el hielo sólido es capaz de convertirse en gas sin pasar por un estado líquido.
El equipo de investigación muestra que esta sublimación de hielo de nitrógeno impulsa la convección en la capa de hielo de Sputnik Planitia por el enfriamiento de su superficie.
Uno de los investigadores del equipo es el Dr. Adrien Morison, becario de investigación del departamento de Física y Astronomía de la Universidad de Exeter. “Cuando la sonda espacial New Horizons realizó en 2015 el único sobrevuelo a Plutón hasta la fecha, los datos recopilados fueron suficientes para cambiar drásticamente nuestra comprensión de este mundo lejano”, dijo Morison.
“En particular, mostró que Plutón aún está geológicamente activo a pesar de estar tan lejos del Sol y tener fuentes limitadas de energía interna. Esto incluido Sputnik Planitia, donde las condiciones de la superficie permiten que el nitrógeno gaseoso en su atmósfera coexista con el nitrógeno sólido”.
“Sabemos que la superficie del hielo exhibe características poligonales notables, formadas por convección térmica en el nitrógeno de hielo, organizando y renovando constantemente la superficie del hielo. Sin embargo, quedaban preguntas detrás de cómo podría ocurrir este proceso”.
En el estudio, el equipo llevó a cabo una serie de simulaciones numéricas que mostraron que el enfriamiento por sublimación es capaz de impulsar la convección de una manera que es consistente con numerosos datos de New Horizons, incluidos el tamaño de los polígonos, amplitud de la topografía y velocidades de la superficie.
También es consistente con la escala de tiempo en que los modelos climáticos predicen la sublimación de Sputnik Planitia, comenzando hace aproximadamente 1 a 2 millones de años. Demostró que la dinámica de esta capa de hielo de nitrógeno recuerda a las encontradas en los océanos de la Tierra, producidas por el clima.
Tal dinámica de una capa sólida, impulsada por el clima, también podría ocurrir en la superficie de otros cuerpos planetarios, como Tritón (luna de Neptuno), o Eris y Makemake (del cinturón de Kuiper).
El artículo “Sublimation-driven convection in Sputnik Planitia on Pluto” fue publicado el 15 de diciembre de 2021 en Nature.
Fuente: University of Exeter
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