Dopo che New Horizons ha compiuto il flyby di Plutone nel luglio del 2015, gli scienziati sono rimasti sbalorditi dalle incredibili immagini in primo piano della superficie del pianeta. Una delle caratteristiche più intriganti e misteriose era una zona frammentata in segmenti di forma irregolare sulla quale gli scienziati hanno trovato risposte sulla sua formazione

La “Tombaugh Regio”, così appellata dal nome di Clyde Tombaugh che scoprì Plutone nel 1930, è una vasta regione molto luminosa di circa 2400km soprannominata anche “Cuore di Plutone” per la sua forma caratteristica che ricorda appunto un cuore. La regione è composta da una superficie spezzata di segmenti di forma irregolare che sembrano essere geologicamente giovani perché sul terreno circostante non è visibile alcun cratere da impatto. La presenza di questo terreno non è stata facile da spiegare perché nessuno si aspettava di trovarlo su un pianeta come Plutone, la mancanza di crateri indica infatti che i processi di cambiamento della morfologia si stanno verificando nei tempi geologici attuali.

Adesso, un nuovo studio di questo affascinante paesaggio ha fatto chiarezza su come si sono formate queste insolite caratteristiche. Un team guidato da Adrien Morison dell’Università di Exeter nel Regno Unito ha utilizzato sofisticate tecniche di modellazione per dimostrare che questi poligoni di ghiaccio sono formati dalla sublimazione del ghiaccio di azoto. Questo è un fenomeno in cui il ghiaccio solido passa direttamente dalla fase solida a quella gassosa a causa della pressione atmosferica estremamente trascurabile.  

Plutone Sputnik Planitia
Dettaglio della Tombaugh Regio e della Sputnik Planitia ripresi da New Horizons.
Credit: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

LA GEOLOGIA ATTIVA DEL PIANETA

Plutone è ancora geologicamente attivo nonostante sia lontano dal Sole e abbia risorse energetiche interne limitate e le condizioni della superficie consentono quindi all’azoto gassoso nella sua atmosfera di coesistere con l’azoto solido. Questa sublimazione del ghiaccio di azoto alimenta la convezione nello strato di ghiaccio della Sputnik Planitia raffreddandone la superficie. Il team ha affermato che ciò è coerente con numerosi altri dati raccolti da New Horizons, tra cui la dimensione dei poligoni (di circa 20 miglia di diametro), l’ampiezza della topografia e le velocità superficiali.

I dati del nuovo studio sono anche coerenti con la scala temporale in cui i modelli climatici prevedono la sublimazione della regione, a partire da circa 1 – 2 milioni di anni fa. Le dinamiche di questo strato di ghiaccio di azoto si sono mostrate essere simili a quelle che si trovano negli oceani della Terra, e sono entrambe guidate dal clima. 

Plutone superficie
Zona della superficie che appare divisa in segmenti di forma irregolare che sono circondati da stretti avvallamenti.
Credit: NASA/JHUAPL/SWRI

Precedenti studi sui poligoni di Plutone hanno mostrato che il ghiaccio potrebbe essere riscaldato dal calore proveniente dall’interno che sgorga al centro delle celle, allargandosi e poi affondando, creando così i margini increspati. Tuttavia, il meccanismo proposto nello studio per la dinamica convettiva richiede che il raffreddamento superficiale sia predominante sul flusso di calore nella parte inferiore dello strato a causa del riscaldamento radiogeno nel nucleo roccioso e del ciclo di raffreddamento/riscaldamento secolare dell’interno del pianeta.

Il team ha affermato che questa dinamica alimentata dal clima di uno strato solido potrebbe verificarsi anche sulla superficie di altri corpi planetari, come la luna di Nettuno Tritone, o gli oggetti della fascia di Kuiper come Eris e Makemake.  

Immagine di copertina credit NASA/JHUAPL/SwRI

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