Crédito:NASA
Plutón fue descubierto en 1930 por el astrónomo Clyde Tombaugh. Por décadas, no se conocían muchos detalles sobre el antiguo planeta. Asumimos que era un helado mundo dormido.
Una vez que el telescopio Hubble estuvo operativo, empezamos a familiarizarnos más con Plutón. Descubrimos que Plutón tiene lunas, aunque su disposición planeta-luna es inusual. Luego, en 2006, la Unión Astronómica Internacional (IAU) redefinió lo que significa planeta, y Plutón fue relegado al estado de planeta enano (planeta enano de hielo, para ser exacto).
Después de años de intentar comprender a Plutón con el Hubble, Se lanzó la misión New Horizons de la NASA. La nave espacial New Horizons llegó a Plutón en el verano de 2015, haciendo su acercamiento más cercano el 14 de julio, 2015. New Horizons supuso un cambio de juego en lo que respecta a nuestra comprensión de Plutón y sus lunas.
Las cámaras de New Horizons nos dieron imágenes de Plutón de alta resolución que eran mucho más detalladas que las imágenes del Hubble. Y esas imágenes cubren gran parte de la superficie de Plutón. Pero New Horizons viajaba rápido, a los 50, 700 kilómetros por hora (31, 500 millas por hora). Dado que la duración del día de Plutón es superior a seis días terrestres, New Horizons se había ido antes de que el lado lejano entrara en una vista de cerca. Nunca entró en órbita alrededor de Plutón.
La nave espacial New Horizons de la NASA capturó esta imagen del Sputnik Planitia, una extensión glacial rica en nitrógeno, Hielo de monóxido de carbono y metano, que forma el lóbulo izquierdo de una característica en forma de corazón en la superficie de Plutón. Debido a la velocidad de la nave espacial y la duración del día de Plutón, El lado lejano de Plutón no está tan bien representado. Crédito:NASA / Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins / Southwest Research Institute
Como resultado, las mejores imágenes de Plutón son de lo que se llama el "hemisferio de encuentro". Ese es el lado de Plutón que contiene Sputnik Planitia, y eso no se enfrenta a Caronte, la luna de Plutón. (Plutón y Caronte están unidos entre sí).
La relativa escasez de imágenes de alta resolución del otro lado de Plutón ha frustrado a los científicos. Hay imágenes del acercamiento de New Horizons a Plutón, simplemente no son de tan alta resolución como las imágenes del lado del encuentro, ya que la nave espacial estaba más lejos cuando ese lado de Plutón era visible.
Un nuevo estudio llamado "El lado lejano de Plutón" analiza el lado de no encuentro de Plutón, e intenta crear una comprensión integrada del terreno y las características allí. Los autores del estudio provienen de una variedad de instituciones, incluido el Instituto Lunar y Planetario, el Centro de Investigación Ames de la NASA, y la Universidad Johns Hopkins. El primer autor es Alan Stern del Southwest Research Institute.
Mapa cilíndrico global, centrado en 0 ° E, ilustrando la variación en la escala de píxeles de las mejores imágenes pancromáticas de New Horizons en Plutón. New Horizons no tomó imágenes de la región negra en el hemisferio sur, ya que estaba en la oscuridad invernal durante el sobrevuelo. Crédito:NASA / New Horizons / S. A. Stern y col., 2019
New Horizons tiene un conjunto de instrumentos a bordo, incluido el generador de imágenes de reconocimiento de largo alcance (LORRI) y la cámara de imágenes visuales multiespectrales (MVIC). Esos instrumentos nos dieron la vista de alta resolución del lado del encuentro de Plutón que todos hemos disfrutado. New Horizons estaba mucho más lejos cuando capturó imágenes del lado lejano de Plutón, pero aun así nos dio imágenes mucho mejores que las que teníamos antes.
El estudio muestra que el lado de encuentro de Plutón es bastante diferente del lado lejano. El lado del encuentro está dominado por una función llamada Sputnik Planitia, una cubierta de hielo, Cuenca de alto albedo. El otro lado no tiene nada parecido.
De otras maneras, ambos lados son similares. New Horizons encontró características llamadas "terrenos con palas" en las regiones orientales del lado del encuentro. Estas mismas características, que son fragmentos verticales de hielo de metano de hasta 300 metros (1000 pies) de altura, fueron encontrados en el otro lado, también. De hecho, parecen estar muy extendidos en Plutón, y se encuentran en la mitad de la superficie del planeta.
Las imágenes del lado del no encuentro de Plutón son de menor resolución que las imágenes del lado del encuentro, pero aún contienen información importante que ayuda a caracterizar esa parte del planeta enano. Los nombres en cursiva son informales, otros son formales. Créditos de imagen:NASA / New Horizons / S. A. Stern y col., 2019
Los científicos piensan que las características del terreno con palas de Plutón se forman de manera similar a las características penitentes que se encuentran en los Andes chilenos. Esas características se forman cuando la nieve se sublima. Sin embargo, los penitentes son mucho más pequeños y solo alcanzan una altura de unos cinco metros (16 pies).
Los autores del nuevo artículo señalan la dificultad de caracterizar esas características debido a la baja resolución de las imágenes. En el papel, ellos dicen, "... la caracterización de la unidad para el FS [lado lejano] debe basarse principalmente en las variaciones del albedo observadas en las imágenes de aproximación de fase baja, algo ayudado por la interpretación de imágenes del lado cercano ". Ayuda que New Horizons tomó imágenes de Plutón mientras eclipsaba al sol, revelando la extremidad del planeta, y el equipo de investigación utilizó estas imágenes para inferir la altitud de las características en el lado opuesto.
La nueva investigación también muestra una región en el lado opuesto de Plutón que está llena de manchas oscuras y líneas que se cruzan. El equipo de investigadores pudo caracterizar esta región con la ayuda de las propias imágenes del lado lejano, sino también examinando las características del lado opuesto del planeta. En este caso, las manchas y las líneas que se cruzan están frente a la característica prominente Sputnik Planitia.
Una imagen del terreno con palas en el lado del encuentro de Plutón. El mismo terreno se encontró al otro lado. Los científicos creen que están hechos de hielo de metano y se forman por sublimación. Crédito:NASA / JHUAPL / SwRI
Sputnik Planitia puede ser un cráter de impacto, y ese impacto habría enviado ondas de choque alrededor del planeta enano que podrían haber creado la región de características oscuras y lineales en el lado opuesto. Mercurio tiene una situación similar, donde la Cuenca Caloris, uno de los cráteres de impacto más grandes del sistema solar, se encuentra directamente enfrente de lo que se llama el "terreno extraño" de Mercurio. El extraño terreno tiene características lineales muy parecidas al lado lejano de Plutón, y puede haberse formado cuando el impacto de la Cuenca Caloris envió ondas de choque alrededor de Mercurio, encontrándose en el lado opuesto.
Estos resultados son solo una tentadora muestra del lado opuesto de Plutón. Como dicen los autores en su artículo, "Progreso futuro en geología del lado lejano, la geofísica y los estudios de composición se beneficiarían enormemente de un orbitador de Plutón ".
Hay preguntas sobre la enana de hielo que solo un orbitador puede responder:
Un ejemplo de los penitentes del extremo sur del llano de Chajnantor en Chile. Aunque estas formaciones de hielo solo alcanzan unos pocos pies de altura, mientras que el terreno afilado de Plutón alcanza cientos de pies, ambos tienen crestas afiladas similares y se forman a través de la sublimación y la erosión. Créditos:Wikimedia Commons / ESO
Mapa geológico del lado lejano de Plutón que muestra las unidades geológicas identificadas mediante el análisis de imágenes de New Horizons, espectral, y datos topográficos de las extremidades. Crédito:NASA / New Horizons / S. A. Stern y col., 2019
Cuenca de impacto Caloris de Mercury
Una ilustración del orbitador y el aterrizador conceptual de Plutón habilitados para la fusión en Plutón. Crédito:Princeton Satellite Systems, NASA / JHUAPL / SwRI
Se habla de enviar un orbitador a Plutón, aunque los autores dicen que tal misión está al menos a dos décadas de distancia. Pero una propuesta podría reducir ese tiempo.
El Pluto Orbiter y Lander habilitados para fusión fue una propuesta de 2017 financiada por la NASA que sugería que un impulso de fusión directo (DFD) podría enviar un 1, 000 kg. (2200 lb.) orbitador a Plutón en solo cuatro años de tiempo de viaje, que es más del doble de rápido que New Horizons. Se están desarrollando DFD, pero aún no los tenemos.
En el término más cercano, Depende de la próxima generación de telescopios que se construyan para que podamos ver mejor a Plutón. Estos telescopios, como el telescopio de 30 metros y el telescopio gigante de Magallanes, nos dará vistas del planeta enano de hielo con una resolución mucho mayor que la del Hubble.