Plutone e la sua foschia
Potremmo sembrare ridondanti, ma dopo la pubblicazione su Science di ben cinque studi dedicati tutti a Plutone e a New Horizons oggi non potevamo esimerci dal tornare a parlare del pianeta nano che per anni è stato un mistero per gli astronomi. Dopo l’approfondimento di ieri (vedi Media INAF), abbiamo intervistato uno degli autori dello studio “The geology of Pluto and Charon through the eyes of New Horizons“, Oliver White (ricercatore che lavora con il primo autore dell’articolo, Jeffrey Moore).
Con White abbiamo cercato di analizzare le scoperte che la sonda della NASA ha portato a casa negli ultimi nove mesi dal punto di vista geologico: giganteschi blocchi di ghiaccio in movimento, sorprendenti criovulcani (vulcani di ghiaccio), grandi canyon, vastissime pianure. Insomma segni che Plutone è un pianeta “vivo” e la cui attività geologica sotterranea non è sopita (a differenza della luna Caronte).
Quali le caratteristiche geologiche più importanti di Plutone?
Abbiamo esaminato le diverse tipologie morfologiche e i molti terreni su Plutone e Caronte e ne abbiamo descritto le caratteristiche offrendo anche una breve spiegazione su quello che pensiamo sia stato il processo di formazione. Abbiamo osservato una grande diversità di paesaggi, ognuno dei quali ha delle caratteristiche peculiari. Per esempio, Sputnik Planum, che è la grande distesa pianeggiante di ghiaccio di azoto che copre gran parte dell’emisfero Nord, dove si accumula la maggior parte dell’azoto che esiste sulla superficie di Plutone. La superficie di Sputnik Planum è quindi in costante rinnovamento dato il moto dei blocchi di ghiaccio. È anche per questo che non abbiamo individuato un unico cratere da impatto su Sputnik Planum: ciò indica che è molto giovane.
I ghiacciai su Plutone.
Parliamo meglio del ghiaccio di azoto su Plutone.
È interessante notare, che il ghiaccio di azoto su Plutone potrebbe essere sottoposto a un ciclo che va dalla superficie all’atmosfera, simile a quello che segue l’acqua sulla Terra. Abbiamo notato diversi pozzi nella zona dello Sputnik Planum, che indicano che il ghiaccio sublima (cioè passa direttamente dallo stato solido a quello gassoso) dalla superficie all’atmosfera. Tutta la parte est degli altopiani di Sputnik Planum sono rivestiti di un materiale brillante, che riteniamo sia l’azoto che si è ridepositato sulla superficie. L’azoto ghiacciato ha una viscosità molto bassa (vale a dire che è semiliquido) e i blocchi di ghiaccio si muovono verso lo Sputnik Planum come ghiacciai vallivi. Le grandi catene montuose che esistono sul margine ovest di Sputnik Planum raggiungono anche diversi chilometri di altitudine e pensiamo che questi possono essere grandi blocchi di ghiaccio d’acqua che sono stati frammentati dall’azoto ghiacciato. Il ghiaccio d’acqua è meno denso, tanto che alcuni blocchi più piccoli possono effettivamente galleggiare nel ghiaccio di azoto formando delle colline.
Decisamente particolari sono i criovulcani su Plutone. Perché?
A sud delle pianure di Sputnik Planum, vediamo possenti montagne con depressioni al vertice che riteniamo essere criovulcani. La loro formazione è dovuta a eruzioni di ghiaccio sulla superficie di Plutone, anche se non siamo ancora certi dei dettagli su come questo sia accaduto.
Vulcan Planum su Caronte
E Caronte, la luna più grande del sistema di satelliti naturali?
Su Caronte i paesaggi tendono ad essere diversi. Vediamo molti più crateri rispetto a Plutone, e sono anche più antichi. Dei sistemi di fratture giganti si estendono attraverso l’emisfero nord di Caronte indicando che la luna potrebbe aver vissuto un periodo di espansione nel suo lontano passato, forse in relazione a un oceano di ghiaccio sotto la superficie. Nella zona equatoriale troviamo il Vulcan Planum, una zona relativamente levigata, che può indicare flussi criovulcanici (forse ghiaccio di acqua) risalenti a circa 4 miliardi di anni fa.
Plutone è un pianeta ancora attivo?
Sì certamente. Alcune delle attuali attività geologiche della superficie di Plutone (per esempio, i pozzi di sublimazione e il rivestimento luminoso di ghiaccio di azoto nella zona est di Sputnik Planum) possono essere attribuiti alle interazioni tra la superficie e l’atmosfera, e ai movimenti dei ghiacci a causa della luce solare. Ma l’attività geologica richiede l’esistenza di una fonte di calore dall’interno di Plutone, probabilmente il decadimento di qualche elemento radioattivo.
Caronte, invece, non sembra essere così attivo. Perché?
L’attività geologica di Plutone può essere attribuita al fatto che sono presenti numerosi elementi volatili come azoto e metano. Il calore interno di Plutone è flebile come la luce solare che raggiunge il pianeta, ma è abbastanza affinché questi ghiacci si muovano per convezione e sublimazione. La superficie di Caronte è per la maggior parte composta da ghiaccio d’acqua meno volatile, che si comporta invece più o meno come una roccia: semplicemente non c’è abbastanza energia per avere dei movimenti. Non vedo proprio alcuna evidenza di attività geologica su Caronte negli ultimi 4 miliardi di anni.
Quali saranno le implicazioni future dei vostri risultati?
Ora che abbiamo pubblicato questi studi su Science, cominciano le analisi dettagliate di Plutone e le sue lune. Dovremo scoprire come si sono formati i criovulcani nella zona sud di Sputnik Planum; i dettagli di come Sputnik Planum sia convettivo; come il flusso di ghiaccio di azoto può avere creato la vasta gamma di varietà morfologiche che vediamo intorno a Sputnik Planum; che cosa ha formato il Mordor Macula su Caronte, la strana macchia scura che si vede al suo polo Nord. I risultati finora pubblicati dimostrano che il Sistema solare esterno ha dimostrato di essere molto più vario di quanto abbiamo mai studiato. Di recente ora abbiamo visto da vicino tre oggetti provenienti dalla fascia di Kuiper da vicino (cioè Plutone, Caronte Tritone – il principale satellite naturale di Nettuno, ndr), ognuno dei quali appare molto diverso. In passato si pensava che, vista la loro lontananza e il loro isolamento dagli altri corpi, non avremmo mai trovato segni di attività geologica su larga scala. Ma dopo il flyby di New Horizons dobbiamo rivalutare le nostre ipotesi. Fuori dal confine esterno del Sistema solare, dove le sostanze come l’azoto e il metano sono stabili come i solidi su una superficie planetaria, sembra che sia necessario solo una minima quantità di calore per generare attività geologica, unica nel suo genere. La natura non finisce mai di stupirci!
Per saperne di più:
- Science: “The geology of Pluto and Charon through the eyes of New Horizons“, di Jeffrey M. Moore et al.
- Leggi l’articolo su Media INAF: “Un esercito di ricercatori per studiare Plutone“
- Clicca QUI per visitare il sito della missione New Horizons