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Plutone: altri scenari per la formazione della Sputnik Planitia

Plutone: altri scenari per la formazione della Sputnik Planitia
Crediti: NASA/JHUAPL/SwRI

Da quando la sonda della NASA New Horizons ha fotografato la curiosa caratteristica a forma di cuore, che domina un emisfero di Plutone, gli scienziati cercano di proporre teorie sulla sua formazione.

In particolare, gli studi si concentrano sul lobo occidentale, informalmente chiamato Sputnik Planitia, un bacino congelato di azoto, metano e monossido di carbonio.
Questa regione si trova proprio dalla parte opposta a Caronte e per molti non sarebbe un caso ma la conseguenza della presenza di una massa a densità maggiore, quale potrebbe essere un oceano sotterraneo fangoso.
Alcuni sostengono che la pianura, oggi costantemente rimodellata da processi convettivi, si sia formata a seguito di un impatto, molto tempo fa, con un grande oggetto della Fascia di Kuiper, magari lo stesso che portò alla nascita di Caronte. Tuttavia, un nuovo scenario, proposto da un team dell'Università del Maryland guidato da Douglas Hamilton, ne esclude l'origine catastrofica.

La ricerca mostra che questa calotta ghiacciata potrebbe essersi formata molto presto nella storia del pianeta nano, quando questo girava ancora molto velocemente:
"Una volta che la calotta ghiacciata si è formata, ha fornito una leggera asimmetria tale da farla bloccare verso o lontano da Caronte quando la rotazione di Plutone è rallentata bilanciandosi con il moto orbitale della luna", ha detto Hamilton.

Secondo gli autori, la strana pianura sarebbe il risultato dell'asse di rotazione di Plutone inclinato di 120 gradi, contro i 23,5 della Terra.
Modelli computerizzati dell'andamento delle temperature hanno dimostrato che su una media di 248 anni le più fredde sono le latitudini vicino a 30 gradi nord e sud (nei pressi dell'equatore), piuttosto che i poli. Così la massa ghiacciata che costituisce la Sputnik Planitia, che si trova a 25 gradi di latitudine nord, si sarebbe formata naturalmente. Secondo la simulazione, ghiaccio attira ghiaccio, ossia sarebbe bastato un piccolo deposito per riflettere più luce e calore solare, favorendo la formazione di altri materiali congelati. La calotta ghiacciata a forma di cuore, così formata, sarebbe diventata poi abbastanza pesante da sprofondare ad un livello più basso rispetto alla superficie circostante.

The rapid formation of Sputnik Planitia early in Pluto’s history [abstract]

Pluto’s Sputnik Planitia is a bright, roughly circular feature that resembles a polar ice cap. It is approximately 1,000 kilometres across and is centred on a latitude of 25 degrees north and a longitude of 175 degrees, almost directly opposite the side of Pluto that always faces Charon as a result of tidal locking. One explanation for its location includes the formation of a basin in a giant impact, with subsequent upwelling of a dense interior ocean. Once the basin was established, ice would naturally have accumulated there. Then, provided that the basin was a positive gravity anomaly (with or without the ocean), true polar wander could have moved the feature towards the Pluto–Charon tidal axis, on the far side of Pluto from Charon. Here we report modelling that shows that ice quickly accumulates on Pluto near latitudes of 30 degrees north and south, even in the absence of a basin, because, averaged over its orbital period, those are Pluto’s coldest regions. Within a million years of Charon’s formation, ice deposits on Pluto concentrate into a single cap centred near a latitude of 30 degrees, owing to the runaway albedo effect. This accumulation of ice causes a positive gravity signature that locks, as Pluto’s rotation slows, to a longitude directly opposite Charon. Once locked, Charon raises a permanent tidal bulge on Pluto, which greatly enhances the gravity signature of the ice cap. Meanwhile, the weight of the ice in Sputnik Planitia causes the crust under it to slump, creating its own basin (as has happened on Earth in Greenland). Even if the feature is now a modest negative gravity anomaly, it remains locked in place because of the permanent tidal bulge raised by Charon. Any movement of the feature away from 30 degrees latitude is countered by the preferential recondensation of ices near the coldest extremities of the cap. Therefore, our modelling suggests that Sputnik Planitia formed shortly after Charon did and has been stable, albeit gradually losing volume, over the age of the Solar System.

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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.
In cerca di una nuova occupazione, negli ultimi anni mi sono occupata di digital advertising, web e video analytics.
Dedico il tempo libero alla mia dolcissima bimba Sofia Vega, a questo sito (creato nel 2012 in occasione dello sbarco del rover Curiosity su Marte) ed al processing delle immagini raw 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!

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