Tombaugh Regio: las simulaciones explican el misterioso corazón de Plutón y la anomalía de la gravedad
Cuando la nave espacial New Horizons de la NASA pasó cerca de Plutón y sus lunas en julio de 2015, envió las primeras fotografías en primer plano que tenemos del planeta enano.
Con ello, trajo un misterio. Las fotografías revelaron una estructura inusual en forma de corazón en la superficie de Plutón, conocida como Tombaugh Regio, o «corazón de Plutón», cuya parte occidental cubre aproximadamente la misma superficie que una cuarta parte de los Estados Unidos. Desde entonces, la estructura ha desconcertado a los astrónomos, principalmente debido a la superficie blanca altamente reflectante y su origen poco claro.
«El aspecto brillante del Sputnik Planitia se debe a que está lleno predominantemente de hielo de nitrógeno blanco que se mueve y convecta para alisar constantemente la superficie», explicó en una prensa el Dr. Harry Ballantyne de la Universidad de Berna, autor principal de un nuevo estudio. liberar. «Lo más probable es que este nitrógeno se acumulara rápidamente después del impacto debido a la menor altitud».
En el estudio, astrofísicos de la Universidad de Berna y miembros del Centro Nacional de Competencia en Investigación (NCCR) PlanetS realizaron simulaciones en un intento de explicar qué causó tal característica.
Anteriormente se había sugerido que la característica es el resultado de un impacto, dadas estructuras similares vistas en otros mundos, remodeladas por fuerzas de marea y rotación. Sin embargo, este modelo sólo funcionó si había una anomalía de gravedad positiva, o más gravedad de la que esperaríamos al observar la masa en el área.
En la Tierra se producen áreas de mayor y menor gravedad y son causadas por estructuras cercanas de mayor o menor masa (por ejemplo, de una cadena montañosa o una placa tectónica subducida). Cuando no podemos explicar la gravedad de un área observando la topografía local, esto se denomina anomalía de gravedad. Por dramático que parezca, lo único que realmente significa es que todavía no hemos localizado la masa faltante (o la falta de ella) que explica la gravedad que vemos.
En el caso del corazón de Plutón, se sugirió que podría deberse a un impacto antiguo si la gravedad en la región era mayor de lo que parece. Según un equipo, la diferencia entre lo que esperamos y lo que estamos viendo podría explicarse por un océano subterráneo, que proporciona una anomalía de gravedad positiva.
Sin embargo, en el nuevo artículo, los investigadores descubrieron que sus modelos podrían explicar la estructura del corazón sin la necesidad de un océano subterráneo.
«En nuestras simulaciones, todo el manto primordial de Plutón es excavado por el impacto, y cuando el material del núcleo del impactador se estrella contra el núcleo de Plutón, se crea un exceso de masa local que puede explicar la migración hacia el ecuador sin un océano subterráneo, o como mucho un «Es muy delgado», explicó el Dr. Martin Jutzi de la Universidad de Berna, añadiendo que «la forma alargada del Sputnik Planitia sugiere claramente que el impacto no fue una colisión frontal directa sino más bien oblicua».
Utilizando el software de simulación Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH), el equipo varió el ángulo, la velocidad y el tamaño del impacto, además de alterar la composición de Plutón. El equipo descubrió que el modelo se ajustaba mejor cuando Plutón fue impactado por un objeto de roca helada de unos 730 kilómetros (450 millas) de ancho a baja velocidad.
«El núcleo de Plutón es tan frío que las rocas permanecieron muy duras y no se derritieron a pesar del calor del impacto, y gracias al ángulo de impacto y a la baja velocidad, el núcleo del impactador no se hundió en el núcleo de Plutón, sino que permaneció intacto. como una mancha», añadió Ballantyne.
Al igual que la Tierra, que probablemente contiene el antiguo planeta Theia, el objeto más pequeño de Plutón probablemente permanezca.
«En algún lugar debajo del Sputnik se encuentra el núcleo remanente de otro cuerpo masivo», añadió el coautor, el profesor Erik Asphaug de la Universidad de Arizona, «que Plutón nunca llegó a digerir».
El estudio se publica en Nature Astronomy.
