Durante mucho tiempo se habló de Plutón como un enano congelado. Ubicándos a una distancia promedio de 5.9 mil millones de kilómetros del cálido Sol, en el Cinturón de Kuiper, es bastante difícil de imaginar algún líquido circulando por su superficie. Pero los astrónomas se las han ingeniado para encontrar razones lógicas que expliquen su presencia.
En un artículo publicado Nature Geoscience, un equipo de científicos describe un nuevo escenario que explica cómo se formaron los océanos en este pequeño planeta. La rápida formación Plutón pudo haber generado suficiente calor para mantener los océanos subterráneos líquidos durante miles de millones de años.
Inconsistencias en los modelos tradicionales
Plutón se formó hace 4.500 millones de años con el resto del Sistema Solar, y hasta ahora se manejaba que podría haberse acumulado de manera lenta a partir de material frío. Bajo esta teoría, surgen una serie de mecanismos que podrían explicar el agua subterránea líquida, como por ejemplo, la descomposición de elementos radiactivos en el núcleo de Plutón.
El problema es que si bien este modelo apoya estos mecanismos, hay inconsistencias respecto a otras características descubiertas en la superficie de Plutón a través de las observaciones de la sonda New Horizons.
“Si comenzó a enfriarse y el hielo se derritió internamente, Plutón se habría contraído y deberíamos ver características de compresión en su superficie, mientras que si comenzó a calentarse debería haberse expandido a medida que el océano se congeló y deberíamos ver características de extensión en la superficie”, dijo el científico terrestre y planetario Carver Bierson de UC San Diego, autor principal del estudio.
“Vemos mucha evidencia de expansión, pero no vemos ninguna evidencia de compresión, por lo que las observaciones son más consistentes con Plutón comenzando con un océano líquido”.
Reconstruyendo la etapa inicial de su formación
Para comprender mejor la formación de estas masas líquidas, los científicos consideran indispensable descubrir las características de la fase inicial, y fue precisamente esto lo que hizo el equipo en esta oportunidad. En su estudio, identificaron un sistema de crestas y valles que parecen ser indicativos de una fase de extensión temprana.
“Las características más antiguas de la superficie en Plutón son más difíciles de entender, pero parece que hubo una extensión antigua y moderna de la superficie”, dijo Francis Nimmo de la Universidad de California Santa Cruz.
Una vez identificadas estas extensiones, lo siguiente fue modelar la formación de Plutón desde el principio. Los autores sugieren que el proceso de acreción, lluvia de material sobre el planeta para aumentar su volumen, pudo haber sido la fuente de energía térmica clave en sus inicios.
El impacto de este material contra su superficie imparte energía gravitacional, y en consecuencia libera el calor que intervino en el proceso. Sin embargo, el tiempo en que esto ocurre también es un factor crucial y puede hacer una gran diferencia.
“Si se acumula muy lentamente, el material caliente en la superficie irradia energía al espacio, pero si se acumula lo suficientemente rápido, el calor queda atrapado dentro”, dijo Nimmo.
Y en los modelos que se habían estado manejando hasta ahora, con los objetos del Cinturón de Kuiper que impactarían bajo el proceso de acreción tomaría cientos de millones de años para producir un objeto del tamaño de Plutón.
Acreción final rápida
Pero este tiempo es demasiado prolongado y Plutón empezaría a ser frío antes de lo esperado. En su lugar, estudios recientes sugieren un proceso de varias etapa en el que el crecimiento es relativamente lento lento a unos 300 kilómetros de diámetro, y la etapa de acreción final ocurre de manera rápida.
Bajo esta nueva teoría, Plutón podría haber tardado unos 30,000 años en formarse, según los cálculos de los científicos en el arranque caliente, y de esta forma podrían haberse formado los océanos. Los autores también señalan que esto mismo pudo haber ocurrido con otros grandes objetos del Cinturón de Kuiper.
Referencia:
Evidence for a hot start and early ocean formation on Pluto. https://www.nature.com/articles/s41561-020-0595-0