Imágenes en color natural de Plutón tomadas por la nave espacial New Horizons de la NASA en 2015. Crédito:NASA / Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins / Southwest Research Institute / Alex Parker
Una capa aislante gaseosa debajo de las superficies heladas de objetos celestes distantes podría significar que hay más océanos en el universo de lo que se pensaba anteriormente. Las simulaciones por computadora proporcionan evidencia convincente de que una capa aislante de hidratos de gas podría evitar que un océano subsuperficial se congele debajo del exterior helado de Plutón. según un estudio publicado en la revista Naturaleza Geociencia .
En julio de 2015, La nave espacial New Horizons de la NASA voló a través del sistema de Plutón, proporcionando las primeras imágenes en primer plano de este distante planeta enano y sus lunas. Las imágenes mostraban la topografía inesperada de Plutón, incluyendo una cuenca elipsoidal de color blanco llamada Sputnik Planitia, ubicado cerca del ecuador y aproximadamente del tamaño de Texas.
Por su ubicación y topografía, Los científicos creen que existe un océano subterráneo debajo de la capa de hielo que se adelgaza en Sputnik Planitia. Sin embargo, estas observaciones son contradictorias con la edad del planeta enano porque el océano debería haberse congelado hace mucho tiempo y la superficie interior de la capa de hielo que mira hacia el océano también debería haberse aplanado.
Investigadores de la Universidad de Hokkaido de Japón, el Instituto de Tecnología de Tokio, Universidad de Tokushima, Universidad de Osaka, Universidad de Kobe, y en la Universidad de California, Santa Cruz, consideró qué podría mantener caliente el océano subsuperficial mientras mantiene la superficie interna de la capa de hielo congelada y desigual en Plutón. El equipo planteó la hipótesis de que existe una "capa aislante" de hidratos de gas debajo de la superficie helada de Sputnik Planitia. Los hidratos de gas son sólidos cristalinos parecidos al hielo formados por gas atrapado dentro de jaulas de agua molecular. Son muy viscosos tienen baja conductividad térmica, y por lo tanto podría proporcionar propiedades aislantes.
El brillante "corazón" de Plutón se encuentra cerca del ecuador. Su mitad izquierda es una gran cuenca denominada Sputnik Planitia. Figuras creadas con imágenes de NASA / Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins / Southwest Research Institute. Crédito:Figuras creadas con imágenes por NASA / Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins / Southwest Research Institute.
Los investigadores realizaron simulaciones por computadora que cubren una escala de tiempo de 4.6 mil millones de años, cuando el sistema solar comenzó a formarse. Las simulaciones mostraron la evolución térmica y estructural del interior de Plutón y el tiempo necesario para que un océano subsuperficial se congele y la capa de hielo que lo cubre se vuelva uniformemente espesa. Simularon dos escenarios:uno donde existía una capa aislante de hidratos de gas entre el océano y la capa helada, y uno donde no lo hizo.
Las simulaciones mostraron que, sin capa aislante de hidrato de gas, el mar subterráneo se habría congelado por completo hace cientos de millones de años; pero con uno, apenas se congela. También, se necesitan alrededor de un millón de años para que se forme completamente una corteza de hielo uniformemente gruesa sobre el océano, pero con una capa aislante de hidrato de gas, se necesitan más de mil millones de años.
Los resultados de la simulación apoyan la posibilidad de que exista un océano líquido de larga duración debajo de la corteza helada del Sputnik Planitia.
La estructura interior propuesta de Plutón. Una fina capa de hidrato de clatrato (gas) funciona como aislante térmico entre el océano subsuperficial y la capa de hielo. evitar que el océano se congele. Crédito:Kamata S. et al., El océano de Plutón está cubierto y aislado por hidratos de gas. Geociencias de la naturaleza , 20 de mayo, 2019.
El equipo cree que el gas más probable dentro de la capa aislante hipotética es el metano que se origina en el núcleo rocoso de Plutón. Esta teoría, en el que el metano queda atrapado como un hidrato de gas, es consistente con la composición inusual de la atmósfera de Plutón:pobre en metano y rica en nitrógeno.
Capas aislantes de hidratos de gas similares podrían mantener océanos subsuperficiales de larga vida en otras lunas heladas y objetos celestes distantes relativamente grandes pero mínimamente calentados. concluyen los investigadores. "Esto podría significar que hay más océanos en el universo de lo que se pensaba anteriormente, haciendo más plausible la existencia de vida extraterrestre, "dice Shunichi Kamata de la Universidad de Hokkaido, quien dirigió el equipo.
