NUEVA INVESTIGACIONES SOBRE PLUTÓN

Los resultados de la sonda espacial New Horizons han arrojado resultados muy interesantes sobre Plutón.

El artículo de la revista Science con las primeras conclusiones sobre Plutón, esta publicación estuvo durante unos días abierta al público gratuitamente, caso raro, normalmente Science cobra por sus artículos, me he vuelto a meter en su artículo y ya por desgracia  no está abierto al público gratuitamente, así que las personas que estén interesada tendrá que pagar unos cuantos euros para poder leerlo, viene aparte de algunos datos que comento en este artículo mucha más información muy interesante y fotografías.

El 19 de Enero del 2006 se lanza la sonda New Horizons, pasa el 14 de julio del 2015 a una distancia de 13691 Km de la superficie de Plutón, esta sonda cuenta con unos instrumentos muy avanzados y  aunque pase a esa distancia, puede tomar imágenes de muy buena calidad, también lleva unos sensores que sirven para hacer mediciones específicas de la composición química y las condiciones físicas de Plutón.

La luz del Sol que impacta sobre Plutón, puede ocurrir dos cosas:

– Una se refleja en Plutón y al hacerlo  algunos de esos colores que viene reflejada  son comidos por los minerales que hay en la superficie, el patrón de los colores que faltan de la luz solar que impactó sobre Plutón, podemos saber la composición química de la superficie.

-Por otro lado la luz del Sol puede calentar muy débilmente, la superficie  de cada mineral que puede emitir luz infrarroja con un patrón de colores muy particular, así podemos detectar la presencia de metano, amoniaco y otros gases primarios en la superficie de Plutón sin tener que acercarnos.

Uno de los nuevos resultados es el tamaño de Plutón  que es diferente a lo que se pensaba, los resultados arrojados por la sonda New Horizons son de 1187 Km de diámetro con un error de 4 Km, antes creíamos que tenía  entre 1150 y 1200Km.

Otro punto interesante es que no se ha podido detectar, ningún achatamiento es casi perfectamente esférico, Plutón es un objeto que está en equilibrio hidrostático, en pocas palabras significa que el peso de las estructuras que hay no son los suficientemente grandes para que su base se hunda. Por poner un ejemplo, si en la Tierra hubiera una montaña de 30 Km de altura el peso de la montaña sería tan grande que las rocas en su base comenzarían a romperse o a fluir lentamente como si fuera una pasta de diente espesa, al cabo de un tiempo geológico breve unos cuantos centeneras de miles de millones de años. El Everest está cerca de la altura máxima que puede alcanzar una montaña en la tierra. Así que cuando tenemos un cuerpo en equilibrio hidrostático, significa que la mayoría de las cosas pesadas ya se fueron al centro del planeta, y la superficie no tiene estructuras que sean demasiados pesadas  como para ser soportadas por el material que formó el planeta.  El hecho de que Plutón esté en equilibrio hidrostático nos viene a decir que ha pasado mucho tiempo  desde la última alteración grave que pudiera haber sufrido, al decir mucho tiempo me estoy refiriendo a millones de años, esto significa que Plutón no ha cambiado su aspecto probablemente en casi toda la historia del sistema solar, esto es muy interesante, de haber sido golpeado por algún meteorito u otra cosa , Plutón todavía no se hubiera recuperado de su equilibrio hidrostático, esto se nota entre otras cosas en su forma de su campo de gravedad, al pasar la nave cerca del planeta se desvía de una manera peculiar la nave ,si el campo gravitatorio del planeta es uniforme al no ser  uniforme es diferente, por la forma en que se desvío la New Horizons  al pasar cerca de Plutón es claro que Plutón es homogéneo, que está dividido en capas en su forma interior pero esas capas son regulares, que Plutón es un objeto que alcanzó el equilibrio.

Marcas de hielo identificadas en el planeta enano.Foto:Archivo/Nasa

Otra clave es que Plutón,  es un cuerpo celeste que no está deformado, es decir que no es ovoide, por el ritmo con el que gira sobre su eje en la actualidad Plutón no gira lo suficientemente rápido para deformase mucho, un planeta grande como la tierra que gira en 24 horas si se deforma algo en sus polos.

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Por otro lado Plutón y Caronte se encuentra muy cerca uno de otro, Caronte es tan grande y a la vez tienen una composición química tan parecidas, esto es consecuencia del estudio de la sonda New Horizons, nos revela mucho sobre la historia de Plutón , casi con seguridad Plutón y Caronte antes era una sola cosa y algo muy grande golpeó a Plutón y casi lo desintegra como pasó con la Tierra que fue golpeado por otro cuerpo celeste llamada Tella que casi también lo desintegra, parece que la historia se repite en el caso de Plutón, el hecho de que Plutón sea tan esférico a igual que Caronte que ambos cuerpos estén en equilibrio hidrostático y que sus capas están asentados, nos dice que hace mucho tiempo que no han sufrido ningún impacto fuerte.

   Otras conclusión  del artículo de la revista Science, es que Plutón está experimentando cambios dinámicos muy importantes, según las fotografías, verá que tiene una región especialmente blanca en forma de corazón, está región se llama la región de Tombaugh, al lado hay zonas muy oscuras. El hecho de que Plutón sea tan viejo que hay tenido tiempo de asentarse por dentro, genera una paradoja, un objeto tan pequeño que está hecho por agua, no debería tener una fuente de calor interna importante, en la tierra hay una gran cantidad ricos en silicio hay muchos silicatos y juntos con los silicatos están atrapados algunos elementos químicos más pesados como el hierro, plomo y uranio. La Tierra aún hoy en día todavía tiene una gran cantidad de Uranio, ese Uranio al descomponerse genera calor una parte importante del calor que tiene la tierra procede del uranio, se han descompuesto millones de millones de átomos de uranio en el interior de la Tierra y el calor que ha generado se ha quedado casi todo aquí en la Tierra, cuesta mucho trabajo que este material que es muy viscoso arrastre ese calor hacía la superficie, como consecuencia la Tierra se ha calentado en buena parte por el uranio que tiene en su interior, y a la vez es lo suficientemente grande la Tierra para que el calor generado en su interior sea igual o mayor que el calor que es irradiado por su superficie, Marte es más pequeño parece ser que no tuvo esa oportunidad de mantener una corteza delgada móvil que le permitiera está regenerando su superficie, en cambio en la Tierra esto sucede continuamente, la delgada corteza terrestre se arruga se forma nuevas montañas, los continentes cambian de posición y esto no pasa en Marte y no digamos de Plutón , la temperatura de Plutón suele estar a una temperatura de unos  -250ºC, es un objeto muy pequeño y además es un objeto que tiene pocos silicatos, así que no es que solamente es pequeño y eso hace que se enfríe más rápido no parece tener una fuente de calor interna como tiene la Tierra, la conclusión que llegaron los astrónomos antes de que llegara la sonda New Horizons. Plutón es un objeto que se congelo hace mucho tiempo, y no ha cambiado nada en su superficie, como no hay erosión en Plutón debería conservarse como nuevos los cráteres que se formaron cuando Plutón era joven, pero parece ser que no es así, ¿por qué?, debería estar lleno de cráteres, tiene algunas regiones que si tiene cráteres sobre todo las oscuras, pero la región Tombaugh casi no tiene cráteres.

Una de las cadenas montañosas presentes en Plutón.

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Esto sugiere que hay algún tipo de mecanismo que genera una corteza dinámica, y a la vez está haciendo que cambie la superficie de Plutón.

Aparentemente en la región de Tombaugh, es un lago gigante formado de nitrógeno sólido, hay unos témpanos enormes, ahora eso sí el hielo de nitrógeno es muy frágil así que esos tempano no pueden ser de nitrógeno por su fragilidad, así que en este estudio publicado por Science, queda clara que tiene que haber algún fenómeno que está generando movimiento activo en la superficie de Plutón, en particular en la región de Tombaugh. Esta región tiene unas dimensiones de este a oeste  1800Km de diámetro y de norte a sur 1500Km, es un área muy extensa. En esta región existen piedras gigantescas de decenas de kilómetros de diámetro, son montañas de hielo de 2 ó 3 Km de altura, estás montañas tiene que ser de agua, porque los otros materiales que forman está región son nitrógeno, monóxido de carbono y metano convertidos en hielo, estos materiales son tan frágiles que no se podría ni construir una casa, mucho menos una montaña de 3 Km de altura incluso en la gravedad débil que existe en Plutón.

Plutón

En esta imagen se aprecian los glaciares de nitrógeno, metano y monóxido de carbono.Nasa

La composición de Plutón revela mucho sobre la composición original al menos de una fracción de la nube que formó el sistema solar, aproximadamente la mitad del material que hay en Plutón es agua o quizás más, hay una cubierta que puede tener probablemente unos 2 o 3 km de espesor formada principalmente de hielo de metano, amoniaco y monóxido de carbono. La composición que vemos en los cometas es parecido pero no es igual, hay diferencias entre la composición de Plutón y la composición de los cometas, esto nos da a entender que Plutón es un objeto que se formó a partir de cometas, pero que luego como consecuencia del calor de los impactos que formaron a Plutón ocurrió algún proceso que modificó la estructura química de Plutón, por eso su composición química es ligeramente diferente a los cometas.

Está confirmada la existencia de tolinas (las tolinas son unas sustancias químicas complejas ricas en nitrógeno)en las regiones oscuras de Plutón , estas manchas oscuras de color rojizo, están hechas de moléculas ricas en átomos de carbono y nitrógeno que se forman espontáneamente en las condiciones que hay en Plutón, esto significa que es muy probable que muchos de los procesos químicos previos al inicio de la vida hayan ocurrido cuando todavía ni siquiera se formaban los planetas en la nube previa a la formación del sistema solar, y esto significa que la vida podría haber nacido rápidamente en nuestro planeta ( compréndase la expresión rápidamente).

Hace poco en las memorias nacional de ciencia hay un artículo que revela la existencia de lo que parece ser residuos de carbono de origen orgánico en cristales de circón que tienen 4100 m.a, que dio a entender que ya había vida hace ese tiempo.

La presencia de una atmósfera en Plutón es casi inexistente es de 10 micro bares, esa atmósfera está sorprendentemente bien estructurada, parece ser que tiene una región baja en donde ocurren cambio continuos, en la Tierra ocurre los mismo todos los aspectos importantes del clima las tormentas, el clima ocurre en una región que tiene entre 12 y 20 Km de espesor, esa región se llama troposfera. Bueno pues en la tenue atmósfera de Plutón parece existir una región llamada tropopausa, que distingue a una región donde no ocurren cambios a otra región donde si ocurren cambios, que ocurre quien sabe todavía no sabemos.

Plutón

Una imagen a contraluz muestra la atmósfera de Plutón.Nasa

Por ejemplo hay una región llamada piel de serpiente, en Plutón que parece ser como la piel de serpiente que acaba de mudar, cuando una serpiente muda su piel deja la piel arrugada de una forma muy peculiar, con muchas arruguitas, pues esa forma se ve en Plutón en varias regiones y esto por supuesto llama mucho la atención , con una atmósfera tan increíblemente tenue Plutón no debería experimentar vientos y este tipo de estructuras que puede tener centenares de metros de altura son filas de montañas muy pegadas entre sí, que pueden tener  centenares de metros de altura, como dunas pero muy estrechas y muy altas. Este tipo de estructuras se pueden formar aquí en la Tierra como consecuencia de vientos fuerte, en Plutón donde hay vientos y aunque existen la atmósfera es tan tenue que difícilmente puede arrastrar cualquier cosa aunque sople a una velocidad muy grande. Son pocos los átomos por segundo que están golpeando contra un grano de arena durante una tormenta y es poca la energía que recibe este grano de arena por eso apenas se mueve.

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Foto: Archivo/Nasa

Entonces que produce estás montañas en Plutón, se sospecha que en la corteza de Plutón no es homogénea que hay mezclado materiales de fácil evaporación como metano y el nitrógeno y materiales de evaporación más difícil como el agua sólida, en lugar de tener una superficie perfectamente homogéneo hay estrías de agua que se congelo en Plutón que están cubiertas por hielo de metano y monóxido de carbono entre otras, cuando Plutón se acerca al sol que ocurre una vez cada 200 años se evapora el material de fácil evaporación y lo que queda son los surcos de hielo de agua que no se evapora con tanta facilidad.

   Debemos saber que Plutón se acerca más al sol que el mismo Neptuno, en su viaje alrededor del sol que dura como he dicho antes aproximadamente unos  200 años, experimenta una etapa que durar cuatro décadas en las que está más cerca del sol que Neptuno y su temperatura es sustancialmente mayor como consecuencia de esto, Plutón puede experimentar verano e invierno relativamente hablando. El último verano de Plutón ocurrió en la década de los 90 cuando la sonda espacial pionero 10 cruzó la órbita de Neptuno se convirtió la primera nave en salir de la región de los planetas, porque en aquella época Plutón estaba más cerca del sol que Neptuno.

    El tema es que Plutón acaba de pasar por su verano hace pocas décadas y se está empezando a enfriar, probablemente estos surcos que se ven en las regiones de Plutón este terreno de piel de serpiente se forma solamente durante los veranos de Plutón y cuando se aleja del sol, la atmósfera comienza a condesar y estos surcos se empieza a rellenar aunque sea parcialmente con materiales de fácil evaporación como nitrógeno, monóxido de carbono etc… lo que llama la atención  es que Plutón ya pasó por su verano hace ya algún tiempo y se está alejando del sol y está entrando en su etapa más fría de su órbita, la atmósfera se sigue expandiendo se está haciendo más grande y más activa, esto a su vez sugiere que los objetos que formaron el sistema solar, antes de acabar formando a un planeta como la tierra, sufrieron algún tipo de evolución química, estos objetos ricos en materiales de fácil evaporación probablemente sufrieron ciclos de calentamiento y enfriamiento al girar alrededor del sol muchas veces antes de chocar con un planeta como la Tierra. Esto puede explicar porque ciertos aspectos de la composición química de la tierra son diferentes a la composición de los cometas, porque el agua de la tierra tiene característica diferente al agua de los cometas.

Recordemos, que existen distintas versiones de los elementos químicos los famosos isótopos  y la proporción de isótopos de oxígeno 16 y oxígeno 18 que encontramos en el agua de la Tierra es diferente a la proporción que encontramos en un cometa como el cometa  67P/Churyumov-Gerasimenko, esta diferencia probablemente se debe a que los objetos que formaron a la Tierra estuvieron en órbita alrededor del sol antes de chocar con la proto Tierra, en ese proceso en varios ocasiones el material se evaporó en la superficie y se volvió a congelar. Si se evapora agua rica en oxígeno 16 esa molécula es un poco más ligera que una molécula hecha con oxígeno 18, después de varios ciclos de calentamiento y evaporación algunas moléculas ricas en oxígeno 16 se pierden en el espacio y las que tiende a quedarse en la superficie de estos objetos serían las moléculas ricas de oxígeno 18, al chocar contra la tierra estos objetos acabarían formando a los océanos terrestre que son más ricos en oxígeno 18 que los cometas esto puede servir para entender como fue el proceso de formación de un planeta como la Tierra.

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De Caronte se puede decir prácticamente lo mismo que Plutón, la composición química es muy similar también en Caronte se han formado tolinas, es decir sustancias precursoras de la vida muy similares de las que hay en Plutón. Los demás objetos que giran alrededor de Plutón Nix, HIdra, etc, parece que tiene la misma composición química, pero no la misma historia química que en Plutón. También encontramos manchas rojas ricas en tolinas en Nix, pero aparentemente la distribución de esos materiales es diferente que en Plutón, en Plutón encontramos grandes regiones pero en Nix solo manchitas, el proceso que dio origen a ese material rojizo precursor de la vida podría no ser el mismo que en Plutón.

El artículo es muy largo y denso si tienen tiempo les recomiendo leer este artículo, es el primer artículo completo basado en las informaciones de New Horizons.

Referencias

http://www.sciencemag.org/content/350/6258/aad1815.full.pdf

http://www.ivoox.com/explicador-enrique-ganem-angeles-aranda-audios-mp3_rf_9182967_1.html?autoplay=true

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