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Ghiacciai azotati, montagne esotiche, atmosfera nebbiosa: New Horizons regala viste inedite di Plutone

Retroilluminato dal Sole, Plutone appare come un anello con un alone luminoso, visto dalla sonda della NASA New Horizons, il 16 luglio da una distanza di 2 milioni di chilometri.
Retroilluminato dal Sole, Plutone appare come un anello con un alone luminoso, visto dalla sonda della NASA New Horizons, il 16 luglio da una distanza di 2 milioni di chilometri. Credits: NASA/JHUAPL/SwRI

Finora abbiamo mostrato le immagini di Plutone catturate dalla sonda della NASA New Horizons mentre era in avvicinamento e sorvolava il "cuore" del pianeta nano durante il flyby del 14 luglio e tutti eravamo in attesa, desiderosi di vedere nuovi dettagli ad alta risoluzione. Ma la vera sorpresa di questa impresa epica è arrivata quando la navicella, già in allontanamento, si è voltata indietro per osservare Plutone retroilluminato dal Sole.

L'incredibile immagine in apertura, ripresa alle 03:35 UTC circa del 16 luglio, da una distanza di 2 milioni di chilometri, lascia letteralmente senza fiato. Sapevamo che New Horizons, superato Plutone, si sarebbe voltata per osservare il Sole tramontare e sorgere dietro il pianeta nano: durante l'occultazione, lo spettrometro UV Alice aveva il compito di studiare la sua atmosfera. Tuttavia, credo che nessuno, scienziati compresi, si immaginava una vista del genere. Quando è stata presentata questa foto durante la conferenza trasmessa ieri sera su NASA TV, non credevo ai miei occhi: non poteva trattarsi di Plutone, quello era Titano! Ho elaborato immagini simili decine di volte e la somiglianza è davvero impressionante.

Qui sotto sotto una foto di Titano ripresa dalla sonda della NASA Cassini il 22 ottobre 2010 affiancata da Emily Lakdawalla a quella di New Horizons, ridimensionata in scala. Sia la luna di Saturno che Plutone sono ripresi con un angolo di fase di 165 gradi.

Titano e Plutone

Credit: NASA / JPL / JHUAPL / SwRI / Emily Lakdawalla

Al momento, questa foto è stata rilasciata solo in bianco e nero, cioè non sono disponibili frame con filtri diversi che potrebbero darci un'idea del colore reale dell'atmosfera di Plutone. Ma non ho saputo resistere e, utilizzando le ultime tre immagini raw di LORRI rilasciate nel catalogo, riprese tutte con un'esposizione di 150 millisecondi, a distanza di un secondo l'una dall'altra, ho sfruttato le naturali ed impercettibili variazioni di illuminazione catturate da LORRI come fossero filtri, per ricavare informazioni colore.

Non so quanto il risultato ottenuto si avvicini ai veri colori dell'atmosfera di Plutone ma la sua somiglianza con Titano è così ancora più strabiliante.

Pluto Haze LORRI 2015-07-14 stack rgb

Pluto Haze LORRI 2015-07-14 stack rgb
Credit: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute - Processing: Elisabetta Bonora & Marco Faccin / aliveuniverse.today

Le osservazioni in occultazione sono iniziate circa 7 ore dopo il massimo avvicinamento da una distanza di 130 chilometri da Plutone.
L'analisi preliminare mostra due livelli distinti di foschia: uno a circa 80 chilometri sopra la superficie e l'altro ad un'altitudine di circa 50 chilometri.

Plutone - nebbie atmosferiche

L'atmosfera di Plutone, in falsi colori, in basso sinistra, rivela strutture complesse all'interno dei diversi strati.
Credit: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

Studiare l'atmosfera di Plutone offre indizi su cosa accade in superficie:
"Le nebbie rilevate in questa immagine sono un elemento chiave nella creazione dei composti complessi di idrocarburi che danno alla superficie di Plutone il suo colore rossastro", ha detto Michael Summers, co-ricercatore della missione presso la George Mason University di Fairfax, in Virginia. "E' la prima immagine dell'atmosfera di Plutone!", ha aggiunto.

"Sapevamo dell'atmosfera di Plutone da 25 anni ed ora siamo in grado di vederla", ha continuato Summers, "Ci sono strati distinti di foschia con struttura e meteorologia".
"La foschia si estende per circa 160 chilometri, che è cinque volte di più del previsto".

I modelli suggeriscono che la formazione delle nebbie è causata dalla luce solare ultravioletta che rompe le molecole di metano, un idrocarburo semplice presente sia nell'atmosfera del pianeta nano che in quella della luna di Saturno, Titano. La ripartizione del metano provoca l'accumulo di idrocarburi più complessi, come ad esempio etilene ed acetilene, individuati nell'atmosfera di Plutone da New Horizons. Le particelle più fredde condensano e ghiacciano, non solo formando nebbie ma ricadendo anche sulla superficie sotto forma di "tholins", un termine creato da Carl Sagan nel 1979 per descrivere i materiali esotici sulla superficie di Titano.

Gli scienziati, in precedenza, avevano calcolato che le temperature sarebbero state "troppo alte" per la formazione di nebbie ad altitudini superiori ai 30 chilometri, per cui questo sarà un nuovo mistero da risolvere.

Inoltre, durante l'occultazione i dati rilevati da REX (Radio Science EXperiment), un radiometro passivo che misura la composizione atmosferica e la temperatura, hanno mostrato che, mentre negli ultimi 25 anni si è visto un inspiegabile aumento della pressione atmosferica, ora si sta bruscamente dimezzando: questo potrebbe indicare che l'atmosfera del pianeta nano si sta congelando a causa dell'aumentata distanza dal Sole.
"Si potrebbe dire, dal passaggio della luce del Sole e delle onde radio attraverso l'"aria" plutoniana, che la pressione era solo circa 10 microbar in superficie (1 microbar è circa un milionesimo della pressione dell'aria sulla Terra al livello del mare)", è stato dichiarato durante la conferenza.

Con l'occasione sono state mostrate anche altre immagini globali di Plutone e della "Tombaugh Regio", il cuore del pianeta nano.
"Sapevamo che la missione su Plutone avrebbe portato alcune sorprese ed ora, 10 giorni dopo l'avvicinamento, possiammo affermare che la nostra aspettativa è stata più che superata", ha dichiarato John Grunsfeld, amministratore associato della NASA per il Science Mission Directorate.
"Con ghiacci che scorrono, chimica esotica sulla superficie, catene montuose e foschia, Plutone sta mostrando una varietà di geologia planetaria veramente emozionante".

Quattro immagini di LORRI sono state combinate insieme con le informazioni colore raccolte con lo strumento Ralph per ottenere questa vista di Plutone in falsi colori da una distanza di 450.000 chilometri.

Plutone

Credit: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

Qui sotto una versione ad alta risoluzione ottenuta da Marco Di Lorenzo, dall'unione di due frame, aumentando il dettaglio.

Plutone - colori reali

Credit: NASA/JHUAPL/SWRI/ Marco Di Lorenzo/Ken Kremer/kenkremer.com

Ma le immagini più interessanti sono viste ravvicinate della superficie in cui, oltre alle imponenti montagne di ghiaccio, ci sono segni inconfondibili di un'attività geologica recente. I frame rilasciati si concentrano sulla Sputnik Planum, un'affascinante zona pianeggiante nel "cuore" di Plutone, caratterizzata da crepe ghiacciate.

A circa -235 gradi Celsius, sembra che i ghiacciai riescano a scorrere in modo simile a quanto accade sulla Terra, un comportamento finora osservato solo sulla superficie di due mondi, il nostro e Marte.
"Nella zona meridionale del cuore, adiacente alla scura regione equatoriale, un antico terreno pesantemente caratterizzato da crateri sarebbe stato invaso da depositi di ghiaccio molto più recenti", ha affermato Bill McKinnon, della squadra di geologi della missione alla Washington University di St. Louis.

"Se ci fosse ancora del calore proveniente dall'interno di Plutone, allora questo potrebbe permettere ad eventuali ghiacci superficiali di muoversi e seguire una pista", ha spiegato McKinnon.

"L'acqua ghiacciata alla temperature di Plutone non si muove da nessuna parte, è immobile e fragile", ha detto ai giornalisti.
"Ma pensiamo che i ghiacci che formano la pianura siano composti di azoto, monossido di carbonio e metano ghiacciati che sono geologicamente più morbidi e malleabili, anche alle condizioni di Plutone, tanto da poter fluire come i ghiacciai sulla Terra".

Qui sotto un mosaico (una nostra elaborazione) degli ultimi frame rilasciati della Sputnik Planum. Le immagini raw non sono di ottima qualità, sia perché New Horizons le sta trasmettendo compresse (in modalità "lossy") e sia perché vengono fornite in formato jpg, che di per sé è già un formato compresso. Tuttavia, il consiglio è quello di aprirlo a dimensione intera dal nostro album di Flickr perché è un bel 8615 x 5411 pixel!

Pluto 14 July, 2015 LORRI mosaic

Credit: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute - Processing: Elisabetta Bonora & Marco Faccin / aliveuniverse.today

Qui sotto un dettaglio annotato della regione nord-occidentale della Sputnik Planum.

Sputnik Planum - regione nord-occidentale

Credit: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

Ovviamente, però, vale la pena ricordare che siamo solo all'inizio della scoperta di Plutone e le sue lune: il team di missione ha dichiarato di aver ricevuto solo il 4-5% dei dati raccolti durante il flyby, su un totale di 50 gigabit.

Stay tuned!

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Elisabetta Bonora

Sono una image processor e science blogger appassionata di astronomia, spazio, fisica e tecnologia, affascinata fin da bambina dal passato e dal futuro.
Dal 2009 elaboro le immagini raw delle missioni spaziali insieme a Marco Faccin ed ho creato questo blog ad agosto 2012, in occasione dello sbarco del rover Curiosity su Marte.
Per lavoro mi occupo di digital advertising, web e video analytics presso Shiny (SV – Italia) ma passo la maggior parte del tempo libero su questo sito e tra i cataloghi delle foto scattate dalle sonde e dai rover inviati nel nostro Sistema Solare "per esplorare nuovi mondi, alla ricerca di nuove forme di vita, per arrivare là dove nessuno è mai giunto prima!" ...Ovviamente, è chiaro, sono una fan di Star Trek!

Sito web: https://twitter.com/EliBonora
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