Un nuevo análisis respalda la idea de un océano bajo la superficie de Plutón

Un conjunto de características reveladas por la nave espacial New Horizons de la Administración Nacional de la Aeronáutica y del Espacio de Estados Unidos (NASA, por sus siglas en inglés), afirma que podría haber un océano líquido enterrado bajo la superficie congelada de Plutón.

La idea de que Plutón tiene un océano subterráneo no es nueva, pero este estudio proporciona una detallada investigación de su probable papel en la evolución de rasgos clave como la vasta llanura baja conocida como Sputnik Planitia (anteriormente Sputnik Planum).

Sputnik Planitia, que forma un lado de la famosa característica en forma de corazón vista en las primeras imágenes de New Horizons, está sospechosamente bien alineada con el eje de las mareas de Plutón. La probabilidad de que esto sea sólo una coincidencia es sólo del 5 por ciento, por lo que la alineación sugiere que la masa extra en esa ubicación interactuó con las fuerzas de marea entre Plutón y su luna Caronte para reorientar a Plutón, poniendo Sputnik Planitia directamente en el lado opuesto orientado a Charon.

Sin embargo, parece poco probable que una cuenca profunda proporcione la masa adicional necesaria para causar ese tipo de reorientación.

"Es un gran agujero elíptico en el suelo, por lo que el peso extra debe estar escondido en algún lugar debajo de la superficie. Y un océano es una manera natural de conseguir eso", argumenta Francis Nimmo, profesor de Ciencias de la Tierra y Planetarias en la Universidad de California (UC) Santa Cruz y primer autor de un documento sobre los nuevos hallazgos que se publica este miércoles en 'Nature'.

Otro artículo en el mismo número, dirigido por James Keane, de la Universidad de Arizona, también argumenta a favor de la reorientación y apunta a fracturas en Plutón como evidencia de que esto sucedió.

Al igual que otras grandes cuencas del sistema solar, Sputnik Planitia fue creada probablemente por el impacto de un meteorito gigante, que habría condenado una enorme cantidad de la corteza helada de Plutón. Con un océano subsuperficial, la respuesta a esto sería una surgencia de agua que empuja hacia arriba contra la corteza diluida y debilitada del hielo.

En el equilibrio, porque el agua es más densa que el hielo, todavía dejaría una cuenca bastante profunda con una fina corteza de hielo sobre la masa de agua. "En ese momento, no había una masa extra en Sputnik Planitia --explica Nimmo--. Lo que sucede entonces es que la capa de hielo se enfría y endurece, y la cuenca se llena de hielo de nitrógeno. Ese nitrógeno representa el exceso de masa".

Nimmo y sus colegas también consideraron si la masa adicional podría ser proporcionada sólo por un cráter profundo lleno de hielo de nitrógeno, sin surgencia de un océano subterráneo, pero sus cálculos mostraron que esto requeriría una capa de nitrógeno increíblemente profunda, con más de 25 millas (40 kilómetros) de espesor.

Encontraron que una capa de nitrógeno de aproximadamente 4 millas (7 kilómetros) de espesor sobre un océano subsuperficial proporciona suficiente masa para crear una "anomalía de gravedad positiva" consistente con las observaciones.

"Intentamos pensar en otras maneras de obtener una anomalía positiva de gravedad y ninguna de ellas parece tan probable como un océano subsuperficial", afirma Nimmo. El coautor Douglas Hamilton, de la Universidad de Maryland, en Estados Unidos, propuso la hipótesis de la reorientación, y Nimmo desarrolló el escenario oceánico subterráneo.

El escenario es análogo a lo que ocurrió en la luna, donde se han medido las anomalías positivas de gravedad con precisión en varias cuencas de gran impacto. Sin embargo, en lugar de un océano subterráneo, el denso material del manto debajo de la corteza de la luna se elevó contra la corteza debilitada de las cuencas de impacto y los flujos de lava inundaron entonces las cuencas, agregando la masa extra. En el hielo de Plutón, la cuenca se llenó de nitrógeno congelado.

"Hay mucho nitrógeno en la atmósfera de Plutón, o bien se congela preferentemente en esta cuenca baja, o se congela en las áreas altas que rodean la cuenca y fluye hacia abajo como en los glaciares", señala Nimmo. Las imágenes de New Horizons muestran lo que parecen ser los glaciares de nitrógeno que salen de terrenos montañosos alrededor de Sputnik Planitia.

En cuanto al océano subterráneo, Nimmo sospecha que es en su mayoría agua con algún tipo de anticongelante, probablemente amoníaco. El lento recongelamiento del océano pondría estrés en la corteza helada, causando fracturas consistentes con las características que se ven en las imágenes de New Horizons.

Hay otros objetos grandes en el cinturón de Kuiper que son similares a Plutón en tamaño y densidad, y Nimmo considera que probablemente también presentan océanos subsuperficiales. "Cuando miramos estos otros objetos, pueden ser igualmente interesantes, no sólo bolas de nieve congeladas", afirma.