Scienza & Tecnologia

La formazione oceanica precoce su Plutone

Le prove supportano lo scenario “hot start” e la formazione oceanica precoce su Plutone

L’accumulo di nuovo materiale durante la formazione di Plutone potrebbe aver generato abbastanza calore per creare un oceano liquido che è persistito sotto una crosta ghiacciata fino ai giorni nostri, nonostante l’orbita del pianeta nano lontano dal sole nelle fredde zone esterne del sistema solare.

Questo scenario “hot start”, presentato in un articolo pubblicato il 22 giugno su Nature Geoscience , contrasta con la visione tradizionale delle origini di Plutone come una palla di ghiaccio e roccia congelata in cui il decadimento radioattivo avrebbe potuto eventualmente generare abbastanza calore per sciogliere il ghiaccio e la forma un oceano sotterraneo.

“Per molto tempo le persone hanno pensato all’evoluzione termica di Plutone e alla capacità di un oceano di sopravvivere fino ai giorni nostri”, ha affermato il coautore Francis Nimmo, professore di Terra e scienze planetarie presso l’UC Santa Cruz. “Ora che abbiamo immagini della superficie di Plutone della missione New Horizons della NASA, possiamo confrontare ciò che vediamo con le previsioni di diversi modelli di evoluzione termica”.

Poiché l’acqua si espande quando si congela e si contrae quando si scioglie, gli scenari di avvio a caldo e avvio a freddo hanno implicazioni diverse per la tettonica e le risultanti caratteristiche superficiali di Plutone, ha spiegato Carver Bierson, primo autore e studente laureato alla UCSC.

“Se avesse iniziato a raffreddarsi e il ghiaccio si fosse sciolto internamente, Plutone si sarebbe contratto e dovremmo vedere le caratteristiche di compressione sulla sua superficie, mentre se avesse iniziato a riscaldarsi avrebbe dovuto espandersi mentre l’oceano si congelava e dovremmo vedere le caratteristiche di estensione sulla superficie”, Bierson disse. “Vediamo molte prove di espansione, ma non vediamo alcuna prova di compressione, quindi le osservazioni sono più coerenti con Plutone che inizia con un oceano liquido.”

L’evoluzione termica e tettonica di un Plutone con avviamento a freddo è in realtà un po ‘complicata, perché dopo un periodo iniziale di fusione graduale l’oceano sotterraneo inizierebbe a rifluire. Quindi la compressione della superficie si verificherebbe presto, seguita da un’estensione più recente. Con un avvio a caldo, l’estensione si verificherebbe nella storia di Plutone.

“Le più antiche caratteristiche della superficie su Plutone sono più difficili da capire, ma sembra che ci sia un’estensione sia antica che moderna della superficie”, ha detto Nimmo.

La domanda successiva era se fosse disponibile energia sufficiente per dare a Plutone un avvio a caldo. Le due principali fonti di energia sarebbero il calore rilasciato dal decadimento degli elementi radioattivi nella roccia e l’energia gravitazionale rilasciata mentre il nuovo materiale bombardava la superficie del protopianeta in crescita.

I calcoli di Bierson hanno mostrato che se tutta l’energia gravitazionale fosse trattenuta come calore, ciò avrebbe inevitabilmente creato un oceano liquido iniziale. In pratica, tuttavia, gran parte di tale energia si irradierebbe lontano dalla superficie, specialmente se l’accumulo di nuovo materiale avvenisse lentamente.

“Il modo in cui Plutone è stato messo insieme in primo luogo è molto importante per la sua evoluzione termica”, ha detto Nimmo. “Se si accumula troppo lentamente, il materiale caldo in superficie irradia energia nello spazio, ma se si accumula abbastanza velocemente il calore rimane intrappolato all’interno.”

I ricercatori hanno calcolato che se Plutone si fosse formato in un periodo inferiore a 30.000 anni, sarebbe iniziato a caldo. Se, invece, si verificasse un accrescimento nell’arco di pochi milioni di anni, un avvio a caldo sarebbe possibile solo se grandi impattatori seppellissero la loro energia in profondità sotto la superficie.

Le nuove scoperte implicano che probabilmente anche altri oggetti di grandi dimensioni della fascia di Kuiper sono partiti caldi e avrebbero potuto avere oceani precoci. Questi oceani potrebbero persistere fino ai giorni nostri negli oggetti più grandi, come i pianeti nani Eris e Makemake.

“Anche in questo freddo ambiente così lontano dal sole, tutti questi mondi potrebbero essersi formati velocemente e con gli oceani liquidi”, ha detto Bierson.

Oltre a Bierson e Nimmo, il documento è stato co-autore di Alan Stern presso il Southwest Research Institute, il principale investigatore della missione New Horizons.

Scarica gratis la nostra App da Googe Play Store

Related Articles

Lascia un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *

Back to top button

Adblock Detected

Il nostro sito Web fruisce i contenuti gratuitamente grazie alle pubblicità che aiutano a sostenere i costi . Considera di supportarci disabilitando il blocco degli annunci.