https://bodybydarwin.com
Slider Image

Com Plutó manté el seu secret oceà càlid

2020

Els científics han recollit cada cop més proves en els darrers anys que probablement existeix un oceà líquid d’aigua sota la superfície glaçada de Plutó: una perspectiva salvatge per a un planeta nan que orbita el sol gairebé 40 vegades més lluny que la Terra, amb temperatures baixant per sota - Fahrenheit de 380 graus. Aquestes circumstàncies plantegen una qüestió ferotge: com podria existir un oceà subsuperficial a Plutó, existint, possiblement, sense gelar-se?

De la mateixa manera que un termo està dissenyat per aïllar el cafè càlid dels elements freds del món exterior, també Pluto conserva els seus propis trucs d’aïllament per mantenir el seu oceà global agradable i torrat (relativament dit). En un estudi publicat aquest dilluns a Nature Geoscience, un equip de científics planetaris demostra que existeix una capa de gasos just a sota de la closca gelada de la superfície del planeta nan, capaç de conferir un aïllament escalfant a l’oceà i mantenir les temperatures prou altes perquè les coses. mantenir-se líquid. Els descobriments ajuden a conciliar diversos misteris contradictoris, donant als científics possiblement la seva millor explicació per a què es troba sota la superfície d'un dels cossos celestes més exòtics del sistema solar.

No tenim observacions directes del suposat oceà subsuperfície, però hi ha dues grans línies d’evidència que donen suport a la seva existència. En primer lloc, els càlculs teòrics mostren que la desintegració radioactiva de les roques dins de Plutó produiria prou calor per sostenir un oceà subterrani. En segon lloc, hi ha trets geològics coherents amb els oceans subterranis, com les fractures creades a partir dels refrescs oceànics.

Una de les regions més evocadores de Plutó s'anomena Sputnik Planitia, una conca gran a prop de l'equador i que té el lòbul occidental de la famosa formació de la superfície pálida de "cor" de Plutó. Les conques no es formen prop d'equadors tret que siguin zones d'alta densitat. Com que Sputnik Planitia és un forat, la massa ha de situar-se sota terra; i atès que el gel és menys dens que l’aigua, tindria sentit que una bassa profunda de líquid resideixi per sota d’una fina làmina de gel. Així que si hi ha un dipòsit d’aigua subterrània en algun lloc de Plutó, Sputnik Planitia és on voleu mirar.

Precisament això és el que pensava Shunichi Kamata: si els científics poguessin resoldre una contradicció. Un investigador amb seu a la Universitat Hokkaido del Japó i l’autor principal del nou estudi, Kamata diu que un oceà seria un signe que l’interior de Plutó és càlid, però si l’interior és càlid, la closca gelada del planeta seria prou tova per deformar-se fàcilment., creant un cabal de gel suficient on la closca podria transformar-se en una forma global uniforme. L'existència de Sputnik Planitia va desafiar aquesta expectativa i Kamata i el seu equip volien saber per què.

Francis Nimmo, un científic planetari de la Universitat de Califòrnia Santa Cruz i coautor de l’estudi, diu que ell i altres van creure que anteriorment l’existència de l’oceà tenia a veure amb les concentracions d’amoníac que conferien propietats antigel a l’oceà i prevenien el gel. flux. Això va fer que tothom estigués una mica incòmode, diu Nimmo. No és gaire probable que hi hagi amoníac disponible. Així doncs, aquest nou estudi va ser un intent d’explicar la manca de cabal de gel, sense haver de posar gaires anticongelants a l’oceà.

Kamata treballava intentant esbrinar un model que pogués compatibilitzar tots els diferents processos i, finalment, es va adonar dels seus càlculs necessaris per considerar la presència de gas.

Si bé l’aïllament és una manera senzilla d’entendre el que està passant, no és com si el gas funcionés amb el mateix mecanisme que, per exemple, l’aïllament farcit dins del placa de sec. A mesura que es forma el gel, la seva estructura molecular es solidifica i s’expandeix fins a una formació cristal·lina. De vegades, les molècules de gas queden atrapades dins de les cages de gel anomenades clatrats. Quan es formen clatrats, augmenten les propietats d’aïllament tèrmic del gel 10 vegades més. Poden mantenir l’oceà calent i la closca gelada, evitant que hi circuli gel.

Les clatrates tenen una aparença semblant al gel normal, però si les enceneu, cremen força bé, diu Nimmo. Es creu que les molècules gasoses d’aquests clatrats són metà, envoltades principalment d’aigua. Els clatrats es formen probablement a mesura que capturen molècules de metà que s’embolcallen des de baix a mesura que la closca de gel s’espesseix lentament. D’on provenen les molècules de gas és una bona pregunta, segons ell. Es podrien sobrar de quan es va formar originalment Plutó, o bé es podrien haver format per reaccions al nucli de silicat de Plutó quan s’escalfava amunt.

Kamata, Nimmo i els seus col·legues van validar els models mitjançant simulacions informàtiques que van considerar l'evolució de la temperatura dins de Plutó, així com l'evolució de la forma de la closca de la superfície gelada. A falta de clatrats, l’oceà s’hauria glaçat fa mil milions d’anys i la closca de gel s’hauria aplanat poc després. Es podria haver convertit en un enorme cos com el cometa, diu Kamata. En canvi, aquest mecanisme genera una bona notícia per al futur submarí oceà, permetent-li mantenir-se líquid durant milions de anys probablement en el futur i mantenir el gel per sobre de les ungles.

És una excel·lent explicació, però aquests models només són aquests models, no una prova. Hi ha proves més definitives que sovint s’utilitzen per detectar oceans subsuperficials, però ara mateix no podem fer-ne cap, ja que no tenim les dades o perquè Plutó no coopera, diu Nimmo. Per exemple, podeu detectar un oceà buscant la seva signatura d’inducció magnètica però Plutó no té un camp magnètic. O podeu buscar un oceà comparant la gravetat i la topografia mesurades, però sí que caldria fer una nau espacial orbital.

I fins i tot si hi ha un oceà, el potencial tampó de gas és en si més difícil d’estudiar. Atès que Sputnik Planitia és una zona d’excés de massa, podríem mesurar canvis en el camp de gravetat al seu voltant mitjançant un instrument orbital. I en principi, podríem ser capaços d’imaginar el gas a través de la closca de gel si tinguéssim un sistema de radar extremadament potent (cosa que la futura missió Europa Clipper tindrà quan estudie la lluna de Jòvia). I fins i tot podríem obtenir una pista dels clatrats atrapats en la mesura de les molècules de gas que es creuen al voltant de l’atmosfera de Plutó. Però, en general, demostrar que hi ha un revestiment de clatrats assegut just sota una glaçada de 100 milles situada a milers de milions de quilòmetres de distància, és molt simple.

Però almenys ara els científics tenen una mica més de direcció en què podrien voler centrar-se. Plutó amaga alguna cosa a l’interior, i una nova era de ciències espacials profundes està obligada a esbrinar què és tard o d’hora.

Els metges prescriuen el gran aire lliure, però no és fantàstic per a tothom

Els metges prescriuen el gran aire lliure, però no és fantàstic per a tothom

La tecnologia més interessant del 2017 per casa vostra

La tecnologia més interessant del 2017 per casa vostra

Aquests ocells bruts mostren per què necessitem museus d’història natural

Aquests ocells bruts mostren per què necessitem museus d’història natural