Tre modelli per Plutone

Pubblicato Giovedì, 17 Aprile 2014 06:25

Scritto da Elisabetta Bonora

Credit: arXiv:1403.6377 [astro-ph.EP]

Due ricercatori, Amy Barr della Brown University e Geoffrey Collins del Wheaton College, hanno pubblicato uno studio sulla rivista Icarus in cui vengono descritti tre diversi scenari per la composizione interna dell'ex pianeta Plutone.

Secondo la ricerca, le possibilità sarebbero:

1. una miscela indifferenziata di roccia e ghiaccio
2. una miscela di roccia e ghiaccio differenziata
3. un oceano ricoperto di ghiaccio

La terza opzione sarebbe di certo la più interessante perché implicherebbe la presenza di attività di tettonica a placche sul pianeta nano, in un certo periodo della sua storia.

L'arrivo in zona della sonda della NASA New Horizons, previsto per il prossimo anno, il 14 luglio 2015, dovrebbe aiutare a sciogliere ogni dubbio.

Tectonic Activity on Pluto After the Charon-Forming Impact [Abstract]

The Pluto-Charon system, likely formed from an impact, has reached the endpoint of its tidal evolution. During its evolution into the dual-synchronous state, the equilibrium tidal figures of Pluto and Charon would have also evolved as angular momentum was transferred from Pluto’s spin to Charon’s orbit. The rate of tidal evolution is controlled by Pluto’s interior physical and thermal state. We examine three interior models for Pluto: an undifferentiated rock/ice mixture, differentiated with ice above rock, and differentiated with an ocean. For the undifferentiated case without an ocean, the Pluto-Charon binary does not evolve to its current state unless its internal temperature Ti>200 K, which would likely lead to strong tidal heating, melting, and differentiation. Without an ocean, Pluto’s interior temperature must be higher than 240 K for Charon to evolve on a time scale less than the age of the solar system. Further tidal heating would likely create an ocean. If New Horizons finds evidence of ancient tidally-driven tectonic activity on either body, the most likely explanation is that Pluto had an internal ocean during Charon’s orbital evolution.

Plutone sarebbe diventando come lo vediamo oggi a causa di una collisione avvenuta miliardi di anni fa, che avrebbe dato origine alla sua luna maggiore, Caronte.
I segni di questo scontro spaziale potrebbero essere visibile ancora oggi, sotto forma di calore residuo.

Barr e Collins ritengono che subito dopo l'evento, avvenuto nel primo miliardo di anni dopo la nascita del Sistema Solare, Plutone e Caronte fossero vicini, tanto che l'attrazione gravitazionale tra loro li avrebbe plasmati a vicenda in una forma ovoidale.
La collisione avrebbe avuto energia a sufficienza da fondere l'interno di Plutone e il ghiaccio sciolto, con il passare del tempo, avrebbe creato nuovamente una crosta lasciando un oceano liquido sotto la superficie.
Nel frattempo, Caronte si sarebbe progressivamente allontanata dal pianeta nano diminuendo la sua influenza.
Questa fase avrebbe permesso a Plutone di diventare più sferico: le lastre di ghiaccio si sarebbero, quindi, fratturare dando vita ad un periodo di attività tettonica.

New Horizons, che fotograferà l'ex-pianeta con una risoluzione senza precedenti (fino a 100 metri per pixel), non dovrebbe avere difficoltà ad identificare i segni distintivi di faglie e placche sulla superficie.
Tuttavia, una complicazione c'è, dovuta all'orbita ellittica di Plutone che lo porta a volte molto più lontano dal Sole rispetto ad altre. Quando è più vicino alla nostra stella, la sua atmosfera è più definita ma quando è più lontano anch'essa rimane bloccata e congelata vicino alla superficie, nascondendo presumibilmente eventuali segni distintivi sulla crosta.

Riferimenti:
- http://www.sciencedirect.com/science/article
- http://xxx.lanl.gov/abs/1403.6377