Investigadores del Laboratorio de meteorología dinámica de París han mostrado el origen del gran glaciar de nitrógeno en forma de corazón que posee Plutón y que en 2015 reveló la nave espacial New Horizons.
Asimismo, a través de sus simulaciones, también han explicado la distribución de la superficie y la abundancia atmosférica de otros tipos de compuestos volátiles observadas en Plutón. Estos resultados se han publicado en la revista Nature este lunes, 19 de septiembre.
De esta forma, su modelo muestra que el equilibrio sólido-gas de nitrógeno es responsable de atrapar el hielo en el Sputnik Planum. En la parte inferior de la cuenca, la presión de la atmósfera -y por lo tanto de nitrógeno gaseoso- aumenta, y la temperatura de las heladas correspondiente es mayor que fuera de la cuenca, lo que permite el nitrógeno al condensan preferentemente en hielo.
Las simulaciones muestran que el hielo acumula inevitablemente nitrógeno en la cuenca, formando así un depósito de nitrógeno permanente, como se observa por New Horizons. Estas simulaciones numéricas también describen los ciclos de monóxido de carbono y metano. Debido a su volatilidad similar a la de nitrógeno, el monóxido de carbono hielo está completamente secuestrado con nitrógeno en la cuenca, de acuerdo con las mediciones de New Horizons.
En cuanto al hielo de metano, la volatilidad inferior a las temperaturas que prevalecen en Plutón le permite existir en otro lugar al glaciar Sputnik Planum. El modelo muestra que el hielo metano puro cubre estacionalmente ambos hemisferios.
Las heladas tenderána desaparer
Así, este escenario muestra que no hay necesidad de un depósito interno de hielo de nitrógeno para explicar la formación del glaciar Sputnik Planum, como se sugiere en estudios anteriores. Los investigadores predicen que la presión atmosférica está en su pico estacional y disminuirá en las próximas décadas, mientras que las heladas estacionales tenderán a desaparecer.
Entre los tipos de hielo que cubre su superficie, el nitrógeno es el más volátil: cuando se sublima (a -235 ° C), se forma una delgada atmósfera en equilibrio con el depósito de hielo en la superficie. Una de las observaciones más inesperados de New Horizons, que voló por Plutón en julio de 2015, puso de manifiesto que esta reserva de nitrógeno sólido es muy masiva, y en su mayor contenido en el Sputnik Planum, una cuenca topográfica ubicada dentro de los trópicos de Plutón.
También aparece en todo el hemisferio norte heladas metano, excepto en el ecuador, mientras que el hielo de monóxido de carbono en cantidades más pequeñas sólo se detectó en el Sputnik Planum.
Hasta ahora, la distribución de hielo de Plutón se mantuvo sin explicación. Para comprender mejor los procesos físicos en el trabajo en Plutón, los investigadores desarrollaron un modelo térmico numérico de la superficie del planeta enano capaz de simular los ciclos del nitrógeno, metano y monóxido de carbono durante miles de años, y se compararon los resultados con las observaciones formuladas por la nave espacial New Horizons.
