Debajo del "corazón" de Plutón hay un frío, océano fangoso de agua helada, según datos de la misión New Horizons de la NASA. En un artículo publicado hoy en la revista Naturaleza , el equipo de New Horizons, incluidos investigadores del MIT, informa que la característica de superficie más prominente del planeta enano, una región en forma de corazón llamada Tombaugh Regio, puede albergar un abultamiento, viscoso, océano líquido justo debajo de su superficie.

La existencia de un océano subterráneo puede resolver un enigma de larga data:durante décadas, Los astrónomos han observado que Tombaugh Regio, que es la región más brillante de Plutón, se alinea casi exactamente en oposición a la luna del planeta enano, Caronte en una orientación cerrada que ha carecido de una explicación convincente.

Una gruesa, océano pesado, los nuevos datos sugieren, puede haber servido como una "anomalía gravitacional, "o peso, lo que influiría mucho en el tira y afloja gravitacional de Plutón y Caronte. Durante millones de años el planeta habría girado, alineando su océano subsuperficial y la región en forma de corazón sobre él, casi exactamente opuesto a lo largo de la línea que conecta a Plutón y Caronte.

"Plutón es difícil de comprender en tantos niveles diferentes, "dice el co-investigador de New Horizons Richard Binzel, profesor de tierra, ciencias atmosféricas y planetarias en el MIT. Binzel también es profesor adjunto de ingeniería aeroespacial y miembro de la facultad del Instituto MIT Kavli. "La gente había considerado si se podía obtener una capa de agua subterránea en algún lugar de Plutón. Lo sorprendente es que tendríamos cualquier información de un sobrevuelo que daría un argumento convincente de por qué podría haber un océano subterráneo allí. Plutón simplemente continúa sorprende nos."

Características de un sobrevuelo

El 19 de enero 2006, Nuevos horizontes, una nave espacial del tamaño de un piano de media cola, lanzado desde Cabo Cañaveral, Florida, en un viaje de nueve años al distante planeta enano del sistema solar. El 14 de julio 2015, la sonda se acercó a Plutón y pasó los siguientes tres meses observando su superficie antes de completar el sobrevuelo y continuar hacia el cinturón de Kuiper.

Durante su sobrevuelo de Plutón, New Horizons recopiló mediciones de características de la superficie, incluyendo las dimensiones del brillo de Plutón, región en forma de corazón. En particular, la nave espacial se centró en una región circular en su ventrículo izquierdo, "llamado Sputnik Planitia, que se cree que es una cuenca de impacto gigante. De las medidas de la sonda, Binzel y sus colegas determinaron el tamaño y la profundidad de Sputnik Planitia.

"Es similar en tamaño proporcional a las cuencas más grandes de Mercurio y Marte, "Binzel dice.

Los investigadores determinaron que la región en forma de corazón, y Sputnik Planitia en particular, está alineado casi exactamente opuesto a Caronte.

"Los datos de New Horizons dicen que no solo es opuesto a Caronte, pero está muy cerca de ser casi exactamente opuesto, "Binzel dice". Así que preguntamos:¿Cuál es la posibilidad de que eso suceda al azar? Y es menos del 5 por ciento que sería tan perfectamente opuesto. Y luego la pregunta es, ¿Qué fue lo que causó esta alineación? "

Un océano viscoso

La enorme cuenca también parece extremadamente brillante en relación con el resto del planeta, y la razón los datos de New Horizons sugieren, es que está lleno de hielo de nitrógeno congelado.

Previamente, Binzel y el equipo de New Horizons habían encontrado evidencia de que este nitrógeno líquido puede refrescarse constantemente, o convección, como resultado de un punto débil en el fondo de la cuenca. Este punto débil puede permitir que el calor se eleve a través del interior de Plutón para convencer continuamente el hielo, burbujeando "como avena hirviendo, "Binzel dice.

Al equipo de New Horizons, un punto débil en la cuenca del Sputnik Planitia sugiere que la corteza del planeta, particularmente en esta región, debe ser bastante delgado. Si un impactador masivo creó la cuenca, también puede haber provocado que cualquier material debajo de la superficie empuje la fina corteza hacia afuera, causando una "anomalía gravitacional positiva, "o un grueso, masa pesada, eso habría ayudado a alinear la región en relación con Caronte.

Pero, ¿qué tipo de material crearía suficiente peso gravitacional para reorientar el planeta en relación con su luna? Para responder a esto, el equipo recurrió a un modelo geofísico del interior de Plutón, trabajando en mediciones de la nave espacial New Horizons.

"Plutón es lo suficientemente pequeño como para estar casi enfriado, pero todavía tiene un poco de calor, y es aproximadamente el 2 por ciento del presupuesto de calor de la Tierra, en términos de cuánta energía sale, ", Dice Binzel." Así que calculamos el tamaño de Plutón con su flujo de calor interior, y descubrió que debajo de Sputnik Planitia, a esas temperaturas y presiones, podría tener una zona de hielo de agua que podría ser al menos viscosa. No es un liquido océano que fluye, pero quizás fangoso. Y descubrimos que esta explicación era la única forma de armar el rompecabezas que parece tener algún sentido ".

Un corazón helado

Además de estar alineado con Caronte, El corazón de Plutón se encuentra casi exactamente en el ecuador, una ubicación que la estudiante de posgrado de Binzel y coautora, Alissa Earle, ha descubierto que pudo haber ayudado a la región a mantener su alineación con Caronte firmemente en su lugar.

En un artículo separado que se publicó en línea en septiembre en la revista Icarus, Earle modeló las temperaturas de la superficie de Plutón durante millones de años y descubrió que, si bien los polos experimentan cambios bruscos de temperatura, con inviernos largos y gélidos e igualmente largos, veranos calurosos, el ecuador tiene temperaturas más moderadas. Eso es porque pasa el día y la noche con bastante regularidad, cada tres días.

Earle descubrió que si se acumula hielo brillante en los polos, simplemente se desvanece cuando regresa el verano. Pero si ese mismo hielo se forma cerca del ecuador, nunca se calienta lo suficiente como para derretirse.

"Lo que hace que el ecuador sea único es, si pones un punto brillante ahí, porque nunca hace demasiado calor o frío, entonces el punto brillante siempre permanecerá frío, "Earle dice." Si el hielo se acumula en el ecuador, puede aferrarse a él ".

Earle modeló las temperaturas de la región durante millones de años, mirando la inclinación del eje de Plutón, su orientación al sol, y su rotación diaria. De todo esto descubrió que la capa de hielo del Sputnik Planitia probablemente ha persistido durante millones de años. El depósito de hielo de larga duración en el "corazón" de Plutón también puede haber jugado un papel en la orientación del planeta hacia su luna.

"Esta cuenca probablemente ha estado allí durante mucho tiempo y tuvo esta mancha de hielo brillante durante mucho tiempo, "Dice Earl." Y eso puede haber ayudado a rotarlo hasta donde está hoy ".