El "corazón helado" de Plutón es un brillante, Característica de dos lóbulos en su superficie que ha atraído a los investigadores desde su descubrimiento por parte del equipo New Horizons de la NASA en 2015. De particular interés es el lóbulo occidental del corazón, informalmente llamado Sputnik Planitia, una cuenca profunda que contiene tres tipos de hielos:nitrógeno congelado, metano y monóxido de carbono, y apareciendo frente a Caronte, La luna bloqueada por las mareas de Plutón. Los atributos únicos de Sputnik Planitia han estimulado una serie de escenarios para su formación, todos los cuales identifican la característica como una cuenca de impacto, una depresión creada por un cuerpo más pequeño que golpea a Plutón a una velocidad extremadamente alta.

Un nuevo estudio dirigido por Douglas Hamilton, profesor de astronomía en la Universidad de Maryland, en cambio, sugiere que Sputnik Planitia se formó temprano en la historia de Plutón y que sus atributos son consecuencias inevitables de los procesos evolutivos. El estudio fue publicado en la revista Naturaleza el 1 de diciembre 2016.

"La principal diferencia entre mi modelo y otros es que sugiero que la capa de hielo se formó temprano, cuando Plutón todavía giraba rápidamente, y que la cuenca se formó más tarde y no por un impacto, "dijo Hamilton, quien es el autor principal del artículo. "La capa de hielo proporciona una ligera asimetría que se bloquea hacia o alejándose de Caronte cuando el giro de Plutón se ralentiza para coincidir con el movimiento orbital de la luna".

Usando un modelo que desarrolló, Hamilton descubrió que la ubicación inicial de Sputnik Planitia podría explicarse por el clima inusual de Plutón y su eje de rotación, que está inclinado 120 grados. Para comparacion, La inclinación de la Tierra es de 23,5 grados. El modelado de las temperaturas del planeta enano mostró que cuando se promedian sobre la órbita de 248 años de Plutón, las latitudes de 30 grados norte y sur emergieron como los lugares más fríos del planeta enano, mucho más frío que cualquier polo. El hielo se habría formado naturalmente alrededor de estas latitudes, incluso en el centro de Sputnik Planitia, que se encuentra a 25 grados de latitud norte.

El modelo de Hamilton también mostró que un pequeño depósito de hielo atrae naturalmente más hielos al reflejar la luz solar y el calor. Las temperaturas siguen siendo bajas, que atrae más hielo y mantiene baja la temperatura, y el ciclo se repite. Este fenómeno de retroalimentación positiva, llamado efecto albedo desbocado, eventualmente conduciría a una sola capa de hielo dominante, como el observado en Plutón. Sin embargo, La cuenca de Plutón es significativamente más grande que el volumen de hielo que contiene hoy, sugiriendo que el corazón de Plutón ha ido perdiendo masa lentamente con el tiempo, casi como si se estuviera consumiendo.

Aún así, la única capa de hielo representa un peso enorme en la superficie de Plutón, suficiente para desplazar el centro de masa del planeta enano. La rotación de Plutón se ralentizó gradualmente debido a las fuerzas gravitacionales de Caronte, justo cuando la Tierra está perdiendo giro lentamente bajo fuerzas similares de su luna. Sin embargo, porque Caronte es tan grande y tan cerca de Plutón, el proceso llevó a Plutón a bloquear una cara hacia su luna en solo unos pocos millones de años. La gran masa del Sputnik Planitia habría tenido un 50 por ciento de posibilidades de enfrentarse directamente a Caronte o de girar lo más lejos posible de la luna.

"Es como una máquina tragamonedas de Las Vegas con solo dos estados, y Sputnik Planitia terminó en la última posición, centrado a 175 grados de longitud, "dijo Hamilton.

También sería fácil que el hielo acumulado creara su propia cuenca, simplemente empujando hacia abajo, según Hamilton.

"El gran corazón de Plutón pesa mucho en el pequeño planeta, conduciendo inevitablemente a la depresión, "dijo Hamilton, observando que el mismo fenómeno ocurre en la Tierra:la capa de hielo de Groenlandia creó una cuenca y empujó hacia abajo la corteza sobre la que descansa.

Si bien el modelo de Hamilton puede explicar tanto la latitud como la longitud del Sputnik Planitia, así como el hecho de que los hielos existen en una cuenca, varios otros modelos también se presentaron en el 1 de diciembre, Número 2016 de la revista Naturaleza .

En uno de esos papeles, Profesor de Ciencias Planetarias y Terrestres de UC Santa Cruz Francis Nimmo, Hamilton y sus coautores modelaron cómo se pudo haber formado Sputnik Planitia si su cuenca fue causada por un impacto, como el que creó a Caronte. Sus resultados mostraron que la cuenca puede haberse formado después de que Plutón desaceleró su rotación, migrando solo ligeramente a su ubicación actual. Si este escenario de formación tardía resulta correcto, las propiedades de Sputnik Planitia pueden insinuar la presencia de un océano subsuperficial en Plutón.

"Cualquiera de los dos modelos es viable en las condiciones adecuadas, ", dijo Hamilton." Si bien no podemos concluir definitivamente que hay un océano debajo de la capa helada de Plutón, tampoco podemos afirmar que no hay ninguno ".

Aunque Plutón fue despojado de su condición de planeta, una capa de hielo es una propiedad sorprendentemente similar a la de la Tierra. De hecho, Plutón es sólo el tercer cuerpo (la Tierra y Marte son los otros) que se sabe que posee una capa de hielo. Por lo tanto, los hielos de Sputnik Planitia pueden ofrecer pistas relevantes para hielos más familiares aquí en la Tierra.