Las nevadas montañas de Plutón

 

Detalle de la región de Cthulhu, región de Plutón en la que se encuentra la cadena montañosa de unos 420 km de largo. Click para ampliar. Imagen vía JLP. Crédito: NASA John Hopkins/ University Applied Physics Laboratory/ Southwest Research Institute.-

 

 Hace cinco años atrás la sonda New Horizons sobrevoló rápidamente a Plutón. El breve encuentro cambió por completo lo que sabíamos del planeta enando, y nos mostró un mundo fascinante al que seguimos conociendo hoy día. En efecto, el análisis de los datos enviados por la sonda continúa y arroja resultados sorprendentes. En primer lugar Plutón es montañoso como nuestro planeta por ejemplo, y por si fuera poco los elevados picos plutonianos están cubiertos de nieve, en este caso de nieve de metano.

 El resultado fue publicado en Nature Communications el pasado 13 de octubre y es parte de este enorme conjunto de datos nuevos que empezamos a conocer sobre este fascinante mundo. Las cadenas montañosas cubiertas de nieve nos resultan un panorama literalmente terrenal. Son los planetas rocosos de nuestro Sistema Solar en los que detectamos estructuras de este tipo. Venus y Marte poseen formaciones similares, aunque carentes de capas de nieve, como las de nuestra Tierra. Plutón, ese alejado, extraño y enano planeta posee cadenas montañosas como las de la Tierra, por si fuera poco están cubiertas por metano sólido en lugar de nieve. Se trata sin dudas de toda una sorpresa geológica.

  El trabajo fue publicado por un equipo del Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) y anunciado en simultáneo con la publicación en Nature, y es un hallazgo mas de la gran cantidad de datos que la sonda New Horizons nos envió luego del fugaz sobrevuelo a Plutón. El 14 de julio de 2015 la sonda New Horizons pasó rozando sobre la superficie de Plutón. En el momento de máxima aproximación la distancia entre la sonda y la superficie de Plutón era de unos 12.500 km, y la velocidad relativa entre ambos era de casi 50.000 km. En pocos minutos se jugó una misión que había sido lanzada nueve años antes, y que debía registrar todos los datos necesarios ya que no había margen de error. En efecto, los instrumentos de la sonda funcionaron a la perfección y al poco tiempo de recibidos los primeros datos quedó claro que, a pesar de su tamaño, Plutón era un mundo fascinante.

En la imagen b se destaca el monte Pigafetta, una cadena montañosa de unos 4 km de altura, de estructura similar a las cadenas montañosas terrestres. Imagen vía Nature.-

 Las estructuras montañosas están en la región de Cthulhu, al sur del ecuador de Plutón. Esta zona se caracteriza por ser particularmente oscura, con un bajo albedo, y la presencia de valles y canales. El manto osucro de Cthulthu tiene su origen en la deposición de partículas de polvo atmosféricas ricas en compuestos nitrogenados, similares a las observadas en Titán. La detección de esta nieve de metano se realizó mediante la cámara-telescopio de New Horizons LORRI (Long-Range Reconnaissance Imager) y el espectrómetro MVIC (Multiespectral Visible Imaging Camera).

 Entre las formaciones observadas se destaca Pigafetta Montes, una estructura montañosa de unos 4 km de altura respecto del nivel del mar de Plutón y elevadas unos 2,5 a 3,5 km de la zona de Cthulhu. Según lo determinado en base a las observaciones el hielo de metano se observa a partir de unos 1,5 km de altura, a ojos vista las cadenas montañosas de Plutón y la Tierra son muy similares. Sin embargo no es posible determinar si las formaciones de hielo son de metano puro o son una mezcla con el nitrógeno en estado sólido que también se encuentra presente en la superficie de Plutón. La región de Cthulhu juega un papel relevante en la dinámica atmosférica del metano plutoniano.

 Los autores del trabajo destacan que las formaciones de color blancuzco observadas efectivamente son de metano sóldo. Se corrieron modelos climáticos que confirman que la altura de las formaciones montañosas de Cthulhu Regio es la necesaria como para propiciar la condensación de las nubes de metano. La circulación de este gas es explicada según los modelos ya conocidos y que explican la circulación de gases atmosféricos en la Tierra. Sin embargo la forma en que se produce esta nieve aún está pendiente de explicar. En la Tierra la formación de hielo en la cima de las montañas se debe a que las capas mas calientes de la atmósfera ascienden y a medida que se expanden como consecuancia de la menor presión atmosférica se enfrían, propiciando así la condensación de hielo.

 El proceso de condensación de metano sólido que explica la formación del hielo en las cúpulas montañosas de Plutón es muy distinto al de la Tierra. La atmósfera de Plutón tiene un perfil de temperaturas al revés que el de la Tierra: las capas superiores son más calientes que las inferiores debido a la absorción de radiación solar. De manera que las capas altas de la atmósfera se enfrían a la altura de los picos montañosos, y mediante el proceso de condensación se deposita en capas de hielo el metano. Se estima que es por este proceso que las capas atmosféricas inferiores de Plutón están secas, es decir con una menor concentración de metano que las capas superiores.

 Esta dinámica atmosférica explica además la existencia de los distintos reservorios o glaciares de metano observados en otras regiones de Plutón. Esta particular atmósfera es uno de los hallazgos mas sorprendentes de este planeta enando del que quizá no esperábamos noticias de este tipo. No se conoce otro cuerpo celeste con estas características, y la determinación de las mismas hizo avanzar sustancialmente nuestro conocimiento del clima planetario. En términos generales, la capacidad de conocer la atmósfera de Plutón, y los otros planetas del Sistema Solar, ayudan enormemente a comprender la de nuestro Planeta. Estas capacidades son claves en estos tiempos en los que el cambio climático antropogénico es un problema global y de largo alcance. Poder explciar estos fenómenos es entonces, clave para nuestro futuro como especie. 

 A pesar de su tamaño los beneficios de estudiar Plutón son de un enorme impacto  para el futuro de nuestro Planeta. La inversión en investigación espacial demostró ser, una vez más, estar mas que justificada y necesaria para transformar nuestra realidad.

 Fuentes: 

                - EarthSky.

                -  Bertrand, T., Forget, F., Schmitt, B., et al. Equatorial mountains on Pluto are covered by methane frosts resulting form a unique atmospheric process. Nat Commun 11, 5056 (2020). https://doi.org/10.1038/s41467-020-18845-3