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Los volcanes de hielo de Plutón

Los científicos del equipo de la misión New Horizons de la NASA han determinado que múltiples episodios de criovulcanismo pueden haber creado algunos tipos de estructuras superficiales en Plutón, como las que no se ven en ningún otro lugar del sistema solar. El material expulsado de debajo de la superficie de este planeta distante y helado podría haber creado una región de grandes cúpulas y elevaciones flanqueadas por colinas, montículos y depresiones. New Horizons fue la misión de la NASA para realizar la primera exploración de Plutón y sus lunas.

“Las estructuras particulares que estudiamos son exclusivas de Plutón, al menos hasta ahora”, dijo Kelsi Singer, científica adjunta del proyecto New Horizons del Southwest Research Institute, Boulder, Colorado, y autora principal del artículo publicado hoy en Nature Communications. “En lugar de la erosión u otros procesos geológicos, la actividad criovolcánica parece haber extruido grandes cantidades de material en el exterior de Plutón y resurgido una región entera del hemisferio que New Horizons vio de cerca”.

El equipo de Singer analizó la geomorfología y la composición de un área ubicada al suroeste del brillante y helado “corazón” de Plutón, Sputnik Planitia. La región criovolcánica contiene múltiples cúpulas grandes, que van desde 1 a 7 kilómetros (aproximadamente la mitad a 4 millas) de altura y de 30 a 100 o más kilómetros (aproximadamente 18 a 60 millas) de ancho, que a veces se fusionan para formar estructuras más complejas. Colinas irregulares interconectadas, montículos y depresiones, llamadas terreno hummocky, cubren los lados y las cimas de muchas de las estructuras más grandes. Pocos o ningún cráter existe en esta área, lo que indica que es geológicamente joven. Las estructuras más grandes de la región rivalizan con el volcán Mauna Loa en Hawai.

Incluso con la adición de amoníaco y otros componentes similares a los anticongelantes para reducir la temperatura de fusión de los hielos de agua, un proceso similar a la forma en que la sal de la carretera inhibe la formación de hielo en calles y carreteras, las temperaturas extremadamente bajas y las presiones atmosféricas en Plutón congelan rápidamente el agua líquida en su superficie.

Debido a que estos son terrenos geológicos jóvenes y se requirieron grandes cantidades de material para crearlos, es posible que la estructura interior de Plutón retuviera el calor en el pasado relativamente reciente, lo que permite que los materiales ricos en hielo de agua se depositen en la superficie. Los flujos criovolcánicos capaces de crear las grandes estructuras podrían haber ocurrido si el material tuviera una consistencia similar a la pasta de dientes, se comportara de alguna manera como el flujo de glaciares de hielo sólido en la Tierra o tuviera una cáscara o tapa congelada con material que aún pudiera fluir debajo.

Otros procesos geológicos considerados para crear las características son poco probables, según el equipo. Por ejemplo, el área tiene variaciones significativas en los altos y bajos del terreno que no podrían haberse creado a través de la erosión. El equipo de Singer tampoco vio evidencia de erosión glacial o sublimación extensa en el terreno hummocky que rodea las estructuras más grandes.

“Uno de los beneficios de explorar nuevos lugares en el sistema solar es que encontramos cosas que no esperábamos”, dijo Singer. “Estos criovolcanes gigantes de aspecto extraño observados por New Horizons son un gran ejemplo de cómo estamos ampliando nuestro conocimiento de los procesos volcánicos y la actividad geológica en mundos helados”.

Las imágenes obtenidas en 2015 por la nave espacial New Horizons revelaron diversas características geológicas que pueblan Plutón, incluidas montañas, valles, llanuras y glaciares. Eran particularmente intrigantes porque se esperaba que las gélidas temperaturas a la distancia de Plutón produjeran un mundo congelado y geológicamente inactivo.

“Este trabajo recientemente publicado es realmente un hito, mostrando una vez más cuánta personalidad geológica tiene Plutón para un planeta tan pequeño, y cómo ha sido increíblemente activo durante largos períodos”, dijo el investigador principal de New Horizons, Alan Stern, del Southwest Research Institute. “Incluso años después del sobrevuelo, estos nuevos resultados de Singer y sus compañeros de trabajo muestran que hay mucho más que aprender sobre las maravillas de Plutón de lo que imaginábamos antes de que se explorara de cerca”.

Como parte de su investigación, Kelsi Singer del Southwest Research Institute y el equipo de New Horizons propusieron los nombres de dos estructuras en la región criovolcánica en honor a los pioneros de la aviación Bessie Coleman, la primera mujer afroamericana y nativa americana en obtener una licencia de piloto, y Sally Ride, la primera mujer estadounidense en el espacio. La Unión Astronómica Internacional aprobó los nombres Coleman Mons y Ride Rupes en octubre de 2021. Coleman Mons fue clave para entender esta región porque puede ser una de las cúpulas volcánicas más recientemente formadas. Ride Rupes es uno de los acantilados más altos y largos de Plutón e indica que puede haber fallas profundas en el área que podrían permitir que la criolava fluya desde el subsuelo. Los valores de elevación en esta región varían a más de 8 kilómetros (casi 5 millas) desde las áreas más altas en rojo / naranja hasta las áreas más bajas en rosa / blanco.
Crédito: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute/Kelsi Singer

Referencia: http://pluto.jhuapl.edu/News-Center/News-Article.php?page=20211025

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