Cuando la nave espacial New Horizons de la NASA sobrevoló Plutón en 2015, las primeras imágenes que envió a la Tierra contenían una sorpresa inesperada: una extraña, enorme y brillante área en forma de corazón, que se destacaba poderosamente contra la superficie más oscura del planeta enano. . Conocida como la ‘región de Tombaugh’ en honor al astrónomo que descubrió Plutón en 1930, la zona tiene 1.800 kilómetros de este a oeste por 1.500 de norte a sur, y desde el momento en que la vieron, los científicos han estado intentando descubrir por qué . se fabrica y por qué se ve tan diferente del resto del planeta. Y también, lo que es aún más intrigante, por qué la llanura que forma la parte occidental de la región, conocida como Sputnik Planitia, se encuentra a unos 4 km por debajo del terreno circundante.
Ahora, un equipo de investigadores de las universidades de Berna, Suiza, y Tucson, Arizona, creen haber encontrado las claves del origen de este enorme corazón cósmico. Compuesto principalmente de hielo de nitrógeno, el corazón se formó tras el “impacto lento” de una gran roca helada de aproximadamente 730 kilómetros de diámetro. El estudio acaba de publicarse en ‘Nature Astronomy’.
Los investigadores llegaron a esta conclusión tras utilizar modelos informáticos para simular diferentes tipos de impactos en la superficie de Plutón y estudiar las formaciones resultantes. Y confirmaron que los tonos claros de la región de Tombaugh se deben a la presencia de hielo de nitrógeno, muy diferente al que cubre el resto del planeta.
“Mientras que la gran mayoría de la superficie de Plutón está formada por hielo de metano y sus derivados sobre una corteza de hielo de agua – afirma Harry Ballantyne, autor principal del estudio – el Sputnik Planitia está lleno predominantemente de hielo de nitrógeno, que probablemente “se acumuló muy rápidamente después del impacto”. La parte oriental del corazón también está cubierta por una capa similar, pero mucho más delgada, de hielo de nitrógeno, pero su origen aún no está claro para los científicos, aunque probablemente también esté relacionado con el Sputnik Planitia.
En la ilustración, un gran cuerpo helado choca con Plutón.
Roger Thibaut/Universidad de Berna
Impacto lento
Según Erik Asphaug, profesor del Laboratorio Lunar y Planetario de la Universidad de Arizona y coautor del artículo, los impactos entre cuerpos congelados que se producen en los confines del Sistema Solar no son como los que tienen lugar cerca del Sol. «Estamos acostumbrados – afirma el investigador – a pensar en las colisiones planetarias como acontecimientos increíblemente intensos en los que los detalles pueden ignorarse excepto aspectos como la energía, el impulso y la densidad. Pero en el lejano Sistema Solar, las velocidades son mucho más lentas y el hielo sólido es fuerte, por lo que hay que ser mucho más preciso en los cálculos. “Ahí es donde comienza la diversión”.
«El núcleo de Plutón es tan frío – afirma Ballantyne – que las rocas permanecieron muy duras y no se derritieron a pesar del calor del impacto. “Además, gracias al ángulo de impacto y a la baja velocidad, el núcleo del impactador no se hundió bajo la superficie de Plutón, sino que permaneció intacto como si hubiera sido golpeado”.
Bajo la dirección de Martin Jutzi de la Universidad de Berna, el equipo utilizó un método de simulación llamado “hidrodinámica de partículas suavizadas” para probar varios ángulos de colisión y tamaños de impactadores para descubrir qué tipo de impacto podría conducir a la formación de Sputnik Planitia, la occidental porción del corazón de Plutón, de aproximadamente 2.000 kilómetros cuadrados y situada unos 4 kilómetros más abajo que su entorno. Realmente parece una abolladura de tamaño colosal provocada por un tremendo golpe a escala planetaria.
Las simulaciones revelaron que la formación se originó muy temprano en la historia de Plutón, probablemente después de un impacto oblicuo, que dio lugar a su forma alargada. Según los autores, la roca de hielo que golpeó a Plutón tenía unos 730 km de diámetro, pero debido al núcleo helado del planeta, el impacto no derritió ni licuó ninguna de sus partes, algo que habría ocurrido más cerca del Sol, haciendo que el El objeto se hundiría debajo de la superficie.
Lejos de ello, el impactador quedó aplastado contra el duro suelo de Plutón, y los científicos creen que, incluso ahora, podría estar todavía bajo la fina capa de hielo de nitrógeno que cubre el Sputnik Planitia. En palabras de Asphaug, “en algún lugar debajo del Sputnik se encuentra el núcleo remanente de otro cuerpo masivo que Plutón nunca digirió por completo”.
No hay océano subterráneo
Las simulaciones también sugieren que Plutón no tiene un océano subterráneo bajo su capa helada, como habían señalado algunos estudios anteriores. Dado que el “corazón” tiene una masa menor que el resto de la superficie del planeta, toda la región debería haber migrado gradualmente hacia los polos debido a la rotación de Plutón durante muchos millones de años. Pero, en cambio, la formación está situada cerca del ecuador: una posición extraña que, según sugirieron estudios anteriores, podría deberse a la dinámica de una enorme masa de agua líquida subterránea.
Sin embargo, la nueva investigación deja claro que no es necesario un océano líquido subterráneo para explicar la ubicación del corazón de Plutón. “En nuestras simulaciones”, dice Jutzi, “todo el manto primordial de Plutón es excavado por el impacto y, cuando el material del núcleo del impactador choca contra el núcleo de Plutón, se crea un exceso de masa local que puede explicar la migración hacia Plutón”. el ecuador sin necesidad de un océano subterráneo o, como mucho, uno muy poco profundo.
