Una de las sorpresas de la misión New Horizons fue encontrar montañas de agua helada en Plutón, que muy posiblemente estén flotando en un océano subterráneo de agua líquida. Crédito:NASA / JHUAPL / SWRI
Plutón ha sido visto durante mucho tiempo como un mundo frío y mayoritariamente muerto, pero la primera nave espacial que pasó por allí el año pasado reveló muchas sorpresas sobre este distante planeta enano.
Los datos del sobrevuelo de New Horizons terminaron de descargarse a la Tierra en octubre, y si bien los científicos tardarán muchos años en completar su inventario y modelar los resultados, Los primeros estudios ofrecen pistas intrigantes de su compleja química, quizás incluso alguna forma de procesos prebiológicos debajo de la superficie de Plutón. Capas complejas de neblina orgánica; montañas de hielo de agua de algún proceso geológico desconocido; posibles orgánicos en la superficie; y un océano de agua líquida debajo:todas estas características apuntan a un mundo con mucha más vitalidad de lo que los científicos han supuesto durante mucho tiempo.
"La conexión con la astrobiología es inmediata, está justo frente a tu cara. Ves materiales orgánicos, agua y energía, "dijo Michael Summers, un científico planetario del equipo de New Horizons que se especializa en la estructura y evolución de atmósferas planetarias.
Summers es coautor de dos artículos de investigación sobre el tema, con el primero, "La fotoquímica de la atmósfera de Plutón iluminada por nuevos horizontes, "publicado en la revista Ícaro en septiembre. El segundo papel, "Restricciones sobre la microfísica de la neblina fotoquímica de Plutón de las observaciones de New Horizons" está en prensa en la misma revista.
Neblina pegajosa
Al mirar por primera vez las imágenes de Plutón, Summers recordó un mundo que había estudiado durante décadas mientras trabajaba en la Universidad George Mason. Titán, una luna de Saturno de color naranja helado, es la única luna del Sistema Solar con una atmósfera sustancial y un ciclo hidrológico líquido (metano). Tiene química de hidrocarburos, incluidos los lagos de etano y metano que tienen compuestos que pueden ser precursores de la química necesaria para la vida.
Otra sorpresa de la misión New Horizons fue encontrar neblina en Plutón a altitudes mucho más altas de lo que esperaban los científicos. Crédito:NASA / JHUAPL / SWRI
A diferencia de Titán, La atmósfera de Plutón es delgada y escasa, con neblina que se extiende al menos 200 kilómetros (125 millas) sobre la superficie, al menos diez veces mayor de lo que esperaban los científicos. Pero por encima de los 30 km (19 millas), Plutón muestra una paradoja similar a Titán con la condensación en una región que tiene una temperatura demasiado cálida para que se produzcan partículas de neblina.
La nave espacial Cassini de la NASA vio la misma rareza en los tramos más altos de la atmósfera de Titán (la ionosfera) a unos 500 a 600 kilómetros sobre la superficie (aproximadamente 310 o 370 millas). A través del modelado, Los científicos determinaron que la condensación es parcialmente el resultado de la fotoquímica de Titán, por el cual la luz solar ultravioleta descompone el metano, desencadenando la formación de hidrocarburos.
"Esta formación de neblina se inicia en la ionosfera, donde hay partículas cargadas eléctricamente (electrones e iones), "Dijo Summers." Los electrones se adhieren a los hidrocarburos y hacen que se peguen entre sí. Se vuelven muy estables ya medida que caen a través de la atmósfera, crecen debido a que otras partículas se adhieren a ellos. Cuanto más grandes son cuanto más rápido caen. En titán a medida que desciende en la atmósfera, las partículas de neblina se vuelven más numerosas y mucho más grandes que en Plutón "
En retrospectiva, Summers dijo que no debería haber sido una gran sorpresa que Plutón probablemente tenga el mismo proceso. Como Titán tiene una atmósfera de nitrógeno con metano como componente menor. La principal diferencia, sin embargo, es que la atmósfera de Plutón está a solo 10 milibares en la superficie, en comparación con 1,5 bar de Titán. (Una barra es una unidad métrica de presión, con 1 barra igual a 10, 000 unidades pascales, o un poco menos que la presión atmosférica promedio en la Tierra al nivel del mar.) La diferencia de presión atmosférica de los dos cuerpos también afecta la forma de las partículas de neblina, ya que las partículas de Titán tardan mucho más en caer a la superficie y finalmente se vuelven esféricas, mientras que las partículas de neblina de Plutón caen más rápidamente y se convierten en fractales.
Moléculas complejas
Con la posible producción de hidrocarburos y nitrilos (otra molécula orgánica) en Plutón, podría tener lugar una prequímica aún más interesante para la vida, Dijo Summers. "Puedes empezar a construir moléculas prebióticas complejas, ", dijo. Un ejemplo es el cianuro de hidrógeno, posiblemente una molécula clave que conduce a la química prebiótica.
Los tonos rojizos en Plutón podrían indicar tholins, un tipo de compuesto orgánico complejo que puede ser un precursor de la química de la vida. Crédito:NASA / JHUAPL / SWRI
Lo que también abunda en Titán son tholins, compuestos orgánicos complejos creados cuando la luz ultravioleta del sol incide en las partículas de neblina. Es raro en la Tierra pero común en Titán y puede haber contribuido a su color naranja. También hay un tono rojizo en partes de la superficie de Plutón, que podría ser de una capa de tholins, Dijo Summers.
Su rápido cálculo estima que estos tholins podrían tener de 10 a 30 metros de espesor, proporcionando más material orgánico por metro cuadrado que un bosque en la Tierra. Este material también puede cambiar su composición química cuando los rayos cósmicos (partículas de radiación de alta energía) golpean la superficie.
Curiosamente, material rojizo también se vio cerca de los volcanes de hielo de Plutón, o calderas. Es posible que el planeta enano tenga un océano subterráneo similar al que se sospecha en Titán, Encelado de Saturno y Europa de Júpiter. Estas lunas sin embargo, tener una fuente de energía de las mareas en su interior, creado al orbitar sus enormes planetas centrales e interactuar gravitacionalmente con otras lunas. Plutón está desprovisto de tal calentamiento, pero es posible que la radiactividad en su interior pueda estar reteniendo el líquido interior, Dijo Summers.
"Estas son las cosas que necesita para la vida:orgánicos, materia prima y energía, "Dijo Summers.
Si bien en este momento es exagerado decir que Plutón es hospitalario para la vida, Summers dijo que está ansioso por hacer más modelos. "He estado estudiando a Plutón toda mi vida, y nunca esperé hablar de que estas cosas estuvieran allí ".
Esta historia se vuelve a publicar por cortesía de la revista Astrobiology Magazine de la NASA. Explore la Tierra y más allá en www.astrobio.net.
