Plutone tende ad avere la reputazione di essere un deserto ghiacciato e immutabile. Ma ora sembra che un bacino pieno di ghiaccio sulla superficie del pianeta nano potrebbe effettivamente controllare la rotazione dell'intero pianeta nano, secondo due nuovi studi pubblicati oggi sulla rivista Nature . La ricerca fa luce sulla geografia sorprendentemente turbolenta del vecchio pianeta.
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Lo Sputnik Planitia è la metà del Tombaugh Regio a forma di cuore, una regione ben visibile chiamata per l'astronomo americano che ha scoperto Plutone, Clyde Tombaugh. Le 325.000 miglia quadrate del bacino sono piene di azoto solido congelato grazie alla temperatura media di Plutone di -391 gradi Fahrenheit. Tuttavia, nello Sputnik Planitia c'è molto di più di quanto sembri: il bacino piatto e privo di caratteristiche è in realtà una grande "anomalia di massa" che ha spostato la rotazione di Plutone di circa 60 gradi nel corso di milioni di anni, secondo gli scienziati nel primo nuovi studi.
"Sarebbe come se avessi bloccato un mucchio di quartieri sul lato di un frisbee", afferma James Keane, scienziato planetario dell'Università dell'Arizona e autore principale dello studio, descrivendo l'effetto di Sputnik Planitia su Plutone. Mentre una grande massa si attaccava alla superficie del pianeta nano, il bacino destabilizzava le rotazioni di Plutone proprio come farebbe un peso extra su un frisbee rotante. Questo processo, chiamato "vero vagabondo polare", ha riorientato Plutone in modo che la rotazione del pianeta nano possa nuovamente raggiungere stabilità.
Questo riorientamento ha fatto sì che Sputnik Planitia risiedesse direttamente di fronte a Plutone dalla sua luna Caronte, l'altra grande massa che influenzava la rotazione del pianeta nano.
Un'immagine composita di Plutone e della sua luna Caronte. Lo Sputnik Planitia è la metà sinistra della caratteristica a forma di cuore visibile su Plutone, e si trova direttamente di fronte a Caronte. (NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Southwest Research Institute) Questa nuova comprensione della gelateria di Plutone è stata resa possibile dai dati dettagliati presi lo scorso anno dal satellite NASA New Horizons. Keane e i suoi co-autori hanno studiato i difetti e le crepe sulla superficie di Plutone per ipotizzare che, mentre la rotazione di Plutone si spostava dal peso extra della Planitia dello Sputnik, l'inerzia probabilmente attirava la superficie del pianeta nano, spezzandola. Per testare questa teoria, Keane gestiva modelli di computer che includevano il vero vagare polare. I modelli hanno prodotto modelli di cracking che si adattano perfettamente a ciò che New Horizons ha visto sulla superficie di Plutone.
"È quasi come se stessi cercando di spostare il rigonfiamento su un uovo", ha detto Keane. "Sta per causare crepe."
"Questo è un caso piuttosto forte in cui il vero vagabondaggio polare si è realmente verificato su Plutone", afferma il geologo della Brown University Brandon Johnson, che ha pubblicato ricerche sulla possibilità che Plutone abbia un oceano sotterraneo nascosto e non sia stato coinvolto in nessuno dei nuovi studi .
Quell'oceano è una parte fondamentale del secondo studio sulla natura pubblicato oggi, che cerca di spiegare come Sputnik Planitia abbia ottenuto la sua massa prodigiosa. Ispirato da simili anomalie di massa che sono state trovate sulla Luna, un team guidato dall'Università della California, Santa Cruz, lo scienziato planetario Francis Nimmo ritiene che un grande impatto sulla superficie di Plutone abbia scolpito il ghiaccio per formare il bacino della Planitia Sputnik.
Con la pressione extra sopra di esso improvvisamente rimossa, l'oceano sotterraneo di Plutone si costrinse verso l'alto. Poiché l'acqua liquida è più densa del ghiaccio che ricopre la superficie di Plutone, quest'area con acqua più vicina alla superficie avrebbe un'attrazione gravitazionale più forte rispetto ad altre aree della superficie del pianeta nano. Questa attrazione è rafforzata dalla massa del ghiaccio azotato che alla fine ha riempito la superficie di Sputnik Planitia.
Un'illustrazione di Plutone che si riorienta dopo un impatto ha formato il bacino della Planitia Sputnik. (James Tuttle Keane, Università dell'Arizona) Sfortunatamente, l'attrazione gravitazionale di Sputnik Planitia non può essere misurata fino a quando un veicolo spaziale non viene messo in orbita attorno a Plutone, ha detto Nimmo. Ma questi documenti aiutano a confutare l'immagine di Plutone come una sfera congelata e immutabile e potrebbero avere implicazioni per altri corpi rocciosi nelle lontane aree del nostro sistema solare. Lui e Keane sperano di studiare altri oggetti della Cintura di Kuiper che potrebbero essere dinamici come Plutone.
"Questi processi non sono quasi certamente unici per Plutone", ha detto Keane. "Il Sistema Solare esterno può essere molto più geologicamente attivo di quanto pensassimo in modi diversi da come pensavamo."
Nota del redattore, 17 novembre 2016: a causa di un errore di modifica, una didascalia fotografica implicava che Sputnik Planitia era la caratteristica a forma di cuore di Plutone. È metà della regione conosciuta come Tombaugh Regio.
