Un nuevo estudio hace suponer que en la formación de Plutón se pudo haber creado suficiente calor para generar un océano líquido el cual, hoy día, podría estar bajo una capa de hielo en la superficie del planeta.

Este escenario «caliente» ha sido descrito en un artículo publicado el 22 de junio en la revista Nature Geoscience, que contrasta con la visión tradicional del origen de Plutón como si fuese una bola de hielo y rocas en donde el decaimiento radioactivo podría haber generado eventualmente el suficiente calor para derretir el hielo y formar un océano bajo la superficie.

Lo que se pensaba antes

«Por muchos años se pensó sobre los mecanismos de la evolución de Plutón y la capacidad de un océano para sobrevivir al día de hoy», comenta el co-autor Francis Nimmo, profesor de Ciencias de la Tierra y Ciencias planetarias de la Universidad de California, Santa Cruz.

«Ahora tenemos imágenes de la superficie de Plutón gracias a la misión New Horizons de la NASA, y podemos comparar lo que vemos con la predicción que dan los diferentes modelos evolutivos térmicos».

Sabemos que el agua se expande cuando se congela y se contrae cuando se derrite. Estos son los modelos del inicio caliente o frío, los cuales tienen diferentes implicaciones para la tectónica de placas y las características resultantes de Plutón, explica el primer autor y estudiante graduado Carver Bierson.

«Si empezó Plutón frío y se derritió el agua internamente, Plutón podría haberse contraído y deberíamos ver características de compresión en su superficie, donde si se empieza caliente se habría tenido una expansión en la medida que el océano se congela y deberíamos ver las características de extensión en la superficie», dice Bierson.

«Hemos visto mucha evidencia de expansión, pero no tenemos evidencia de compresión, de manera que las observaciones son más consistentes on Plutón empezó con un océano líquido».

Especulaciones educadas

La evolución térmica y tectónica de un Plutón inicial frío, es un poco más complicado, porque después de un período inicial de derretimiento gradual, un océano subsuperficial podría empezar a re-enfriarse.

Por lo que la compresión podría haber ocurrido de forma muy temprana, seguido con una extensión más reciente. Con un inicio caliente, la extensión podría haber ocurrido través de la historia de este planeta enano.

«Las características más antiguas de Plutón no son fáciles de asociar, pero parece ser que se observan tanto en las extensiones antiguas y modernas», dicen los investigadores.

Pero la siguiente pregunta es si Plutón tenía la suficiente energía para un inicio caliente.

Las dos fuentes principales para ello será el decaimiento de los elementos radioactivos en la roca y la energía gravitacional liberada como un nuevo material bombardeado en la superficie del nuevo protoplaneta, es decir, cuando Plutón apenas se estaba formando.

Los cálculos de Bierson mostraron que si toda la energía gravitacional se hubiese retenido como calor, inevitablemente se crearía un océano líquido.

En la práctica, sin embargo, mucho de esta energía habría radiado hacia afuera de la superficie, especialmente porque el acumulamiento de nuevo material habría ocurrido muy lentamente.

Y es que la pregunta es ¿cómo Plutón puso todo junto para poder tener una evolución térmica? Una suposición es que si se fue creando muy lentamente, el material caliente de la superficie habría radiado energía al espacio, pero si se hubiese construido lo suficientemente rápido, el calor se habría atrapado adentro.

¿Cuándo tardó Plutón en crearse?

Los investigadores han calculado qu Plutón tardó unos 30 mil años en formarse y entonces, podría haber tenido un inicio caliente. Si, en lugar de eso, la acumulación de mkaterial pudiese haber ocurrido en un par de millones de años, un inicio caliente podría solamente haber sido posible si grandes impactos habrían llegado profundamente debajo de la superficie.

Todo esto hace suponer que otros objetos celestes, como los que se encuentran en el cinturón de Kuiper, probablemente habrían tenido un inicio calienter y por ende, océanos líquidos en sus primeras etapas.

Estos océanos podrían además persistir hoy día en objetos muy grandes, como los planetas enanos Eris y Makemake. «Incluso en estos entornos fríos tan lejanos al Sol, todos los mundos podrían haberse formado rápidamente y de forma caliente con océanos líquidos», indica Bierson.

Referencia:
Carver J. Bierson, Francis Nimmo, S. Alan Stern. Evidence for a hot start and early ocean formation on Pluto. Nature Geoscience, 2020; DOI: 10.1038/s41561-020-0595-0.