Desde que la nave New Horizons alcanzara Plutón el pasado mes de julio, los datos que la sonda ha ido enviando a los cuarteles generales de la NASA nos han permitido conocer más detalles acerca de este planeta enano y los satélites que le orbitan. Los últimos resultados, publicados en la revista Science, nos permiten dibujar la "radiografía" más completa de Plutón hasta la fecha.

Según los resultados, Plutón es un mundo geológicamente activo con satélites muy interesantes Según explica a Hipertextual el Dr. Josep María Trigo, investigador principal del grupo de meteoritos, cuerpos menores y ciencias planetarias del Instituto de Ciencias del Espacio (CSIC-IEEC), apenas conocíamos unos pequeños detalles sobre el sistema de Plutón y ahora estos cinco trabajos en la revista Science de la sonda New Horizons revelan que es geológicamente activo y que posee unos satélites sumamente interesantes. "Todo es novedoso", confirma el científico a este medio, quien aclara además que el origen del sistema de satélites está en el impacto con otro cuerpo. Las investigaciones también revelan "unas composiciones superficiales que denotan procesos físicoquímicos acontecidos durante miles de millones de años y, en su mayoría, totalmente inesperados para un mundo tan distante", comenta Trigo.

Por su parte, el Dr. Jesús Martínez-Frías, Jefe del Grupo de Investigación del CSIC de Meteoritos y Geociencias Planetarias y Director de la Red Española de Planetología y Astrobiología (REDESPA), señala a Hipertextual que lo más relevante es la sorpresa para la comunidad científica que ha supuesto su complejidad y vitalidad geológica y la singularidad global del "sistema Plutón-Caronte". Como sostiene el también miembro de los equipos de ciencia de las misiones NASA-MSL, ESA-ExoMars y NASA-Mars2020, "gracias a la New Horizons hemos explorado y comprendido mejor esta zona tan desconocida de nuestro Sistema Solar y disponemos de datos no solo sobre sus superficies, sino también sobre su atmósfera, sus satélites y las interacciones que tienen lugar en este entorno tan remoto".

Plutón
NASA/JUAPL/SwRI

En ese sentido, según los trabajos publicados en Science, la superficie del planeta enano presenta una amplia variedad de paisajes, modelados durante millones de años por efecto de diversos procesos geológicos. Sorprendentemente, una de las conclusiones más llamativas de esta investigación es que Plutón cuenta con más diferencias que similitudes con Caronte, el satélite de mayor tamaño que le orbita. El científico titular del CSIC-IEEC resalta la relevancia de este hallazgo. "Plutón es un mundo más diverso que se ha mantenido activo geológicamente durante más tiempo que Caronte. Además mantiene una atmósfera aletargada y procesos de condensación y lluvia de hidrocarburos que determinan las características espectrales de ciertas regiones.

Caronte y Plutón presentan más diferencias que similitudesPor otro lado, Caronte es un cuerpo planetario bastante más sencillo, compuesto mayoritariamente por agua en estado cristalino", explica a Hipertextual. Martínez-Frías se refiere a "la existencia de evoluciones geológicas distintas", que supondrán que en el futuro los científicos no se limiten solo a la planetología comparada clásica (de los planetas terrestres). Es decir, en palabras del director de REDESPA, "se abren nuevos modelos de correlación, que tenemos que seguir investigando, entre planetas, planetas enanos y lunas heladas".

Un mundo joven a nivel geológico

En el primer trabajo, el grupo de Jeffrey Moore analizó las imágenes tomadas por dos cámaras de New Horizons. Estas fotografías trazan el perfil de un planeta enano geológicamente muy activo, al contrario de lo que sucede en Caronte. Los investigadores enumeran evidencias como elementos tectónicos, flujos glaciares, traslados de bloques de agua congelada y montículos extensos, que posiblemente sean el resultado de criovolcanes.

Según Trigo, el criovulcanismo se ha documentado en base a los estudios que realizaron las sondas Voyager en la luna Encélado de Saturno o en Tritón en Neptuno. "Los estudios de New Horizons revelan que Plutón debe contener internamente gran cantidad de compuestos volátiles, como agua, amoníaco o metano, que serían los que eyectaría un criovolcán", explica. En palabras de Martínez-Frías, "este criomagmatismo tal vez conllevaría ciclos críomineralógicos, críopetrológicos y criogeoquímicos a escala global, similares a los que observamos en la Tierra, pero con distintos tipo de críofases minerales aún por determinar, probablemente asociados también con otros minerales, como por ejemplo los sulfatos. El hallazgo de actividad actual implicaría que Plutón no está muerto desde el punto de vista geológico".

Plutón
NASA/JHUAPL/SwRI

Al analizar con mayor detalle la superficie del planeta enano y su luna más grande, el equipo de Will Grundy pudo mapear la diversidad de colores, espectro infrarrojo y composición química de los suelos de cada mundo. En el caso de Plutón, los hielos volátiles compuestos por metano, monóxido de carbono y nitrógeno helado que dominan su superficie se distribuyen de manera compleja, según los investigadores. Además, el trabajo en Science apunta que el planeta enano cuenta con amplias extensiones de moléculas de color marrón rojizo, que reciben el nombre de tolinas, y que se acumulan en distintas partes de este cuerpo planetario tan alejado.

El Dr. Trigo sostiene que "por sus mayores dimensiones Plutón ha retenido calor "geotérmico" interno durante mucho más tiempo y eso, unido a la deformación de marea interna que le produce la proximidad de su enorme luna Caronte, posiblemente le haya permitido mantener un interior fluido (un gran océano) incluso en tiempos geológicamente recientes". Hay regiones de este cuerpo planetario que no poseen apenas cráteres y que, por tanto, son relativamente "jóvenes" geológicamente hablando. Por el contrario, Caronte parece haberse enfriado más rápidamente y su superficie más antigua data de hace 4.000 millones de años. "Sin embargo posiblemente también poseyese un océano interior que, al enfriarse, habría producido las grandes fracturas, fosos y acantilados que se han observado", comenta a Hipertextual el investigador del Instituto de Ciencias del Espacio (CSIC-IEEC).

Plutón
G.R. Gladstone et al. / Science (2016)

La atmósfera del planeta enano también ha sido objeto de estudio en esta revisión. Los resultados de New Horizons han permitido al grupo de G. Gladstone determinar que su capa superior es más fría y compacta de lo que se pensaba, además de albergar numerosas regiones cubiertas por brumas. La zona más baja, es decir, la que se encuentra a una altura menor a 200 kilómetros, presenta unas características consistentes con las observadas previamente. Martínez-Frías explica a Hipertextual que "no sabemos aún si lo que se ha observado es una fotografía fija de la atmósfera del planeta o constituye un episodio estacional y variable".

La atmósfera de Plutón se parece a la de Titán o Tritón. Comprender su origen puede ayuzar a trazar la historia de la atmósfera terrestreLa composición química de la atmósfera es también variada, puesto que el nitrógeno molecular es el gas más abundante, al igual que lo que ocurre en la Tierra. Sin embargo, también pueden hallarse trazas de hidrocarburos como el metano, el acetileno, el etileno o el etano. Pero a diferencia de lo que ocurre en nuestro planeta, la presión atmosférica es unas cien mil veces inferior a la terrestre (unos 11 microbares). En ese sentido, como explica Trigo, "muestra una similitud importante con la luna Titán de Saturno, si bien la menor temperatura media de Plutón hace que comparativamente su atmósfera y esa química de hidrocarburos no sea tan extensa". Martínez-Frías también añade que en las zonas superiores parece ser similar a la de Tritón, aunque todavía sea necesario "comprender los modelos de condensación y escape diferencial, los enfriamientos, los modelos de transporte debidos a vientos, etc." Realizar un análisis composicional e isotópico de este tipo en cuerpos planetarios como Titán o Plutón puede ser clave para comprender el origen de la propia atmósfera terrestre y de los volátiles que la forman, como señaló el grupo de Trigo en un artículo publicado en Planetary and Space Science.

Además de estudiar con detalle tanto Plutón como Caronte, un cuarto estudio analiza las pequeñas lunas del planeta enano. Según los resultados del equipo de Harold Weaver, estos satélites cuentan con formas irregulares, una rotación rápida y superficies muy luminosas. El reducido tamaño de Styx y Kerberos hace que presenten un diámetro de solo diez kilómetros, mientras que en el caso de Nix e Hydra es de cuarenta kilómetros. Las cuatro lunas parecen contar con agua helada en su superficie, aunque los suelos de los dos satélites más grandes podrían haberse formado hace 4.000 millones de años.

Plutón
H.A. Weaver et al. / Science (2016)

Sus conclusiones refuerzan la idea de que estas diminutas lunas se formaron después de una colisión que produjo a su vez al sistema binario de Plutón y Caronte. "Parece claro que el sistema de Plutón se formó en una gran colisión y no se descarta que tanto Caronte como los otros satélites se produjesen así, a partir de un disco de acrección como el que produjo la Luna alrededor de la Tierra. Por tanto, el sistema Tierra-Luna, sin ir más lejos, es el mejor ejemplo que podríamos poner para la formación de sistemas binarios como el de Plutón y Caronte", explica el investigador del CSIC-IEEC a Hipertextual. Por el contrario, Martínez Frías cree que "en este caso no debemos extrapolar los recientes hallazgos hacia lo que conocemos de los planetas terrestres y sus satélites. No obstante, "es un hecho probado que los (grandes) impactos han dejado huellas en sus cortezas superficiales y registros geológicos, evidenciando que han jugado un papel importante en su evolución planetaria", aclara.

Los grandes impactos han jugado un papel clave en la evolución de los planetas, también en la historia de PlutónAsimismo, las publicaciones en Science revelan que el planeta enano modifica su entorno espacial al interactuar con el plasma del viento solar y las partículas energéticas alrededor del mismo. De acuerdo a los resultados del grupo de F. Bagenal, la pérdida atmosférica de Plutón es mucho menor de lo que se pensaba. En otras palabras, la tasa de escape de iones de la atmósfera del planeta enano es reducida. En palabras de Trigo, "el viento solar en una fase intensa como la ocurrida durante el encuentro de New Horizons con Plutón hace decrecer la atmósfera del planeta. Las partículas energéticas bombardean la superficie de Plutón y alteran la composición de sus materiales superficiales. Parece ser que también el entorno de Plutón posee partículas de tamaño micrométrico, menos de lo que se pensaba", dice a este medio.

Como afirma Trigo, "cada día que pasa se recibe más material desde la sonda y, al paso que vamos, mantendrá ocupado a una nueva generación de científicos planetarios". Martínez-Frías, por su parte, cree que en el futuro será muy interesante "determinar cuál es la fuente de energía que constituye el motor geodinámico de objetos tan pequeños y también establecer las causas de las heterogeneidades composicionales de sus superficies y su críomineralogía". Retos que escribirán una nueva página en la historia de la exploración espacial y en nuestro conocimiento sobre un mundo tan alejado como Plutón.