La acumulación de material nuevo durante la formación de Plutón puede haber generado suficiente calor para crear un océano líquido que ha persistido bajo una corteza helada hasta nuestros días, a pesar de la órbita del planeta enano lejos del sol en los fríos confines del sistema solar.
Este escenario de "arranque en caliente", presentado en un documento publicado el 22 de junio en Geociencia de la naturaleza , contrasta con la visión tradicional de los orígenes de Plutón como una bola de hielo y roca congelados en los que la descomposición radiactiva podría haber generado suficiente calor para derretir el hielo y formar un océano subsuperficial.
"Durante mucho tiempo la gente ha pensado en la evolución térmica de Plutón y la capacidad de un océano para sobrevivir hasta nuestros días", dijo el coautor Francis Nimmo, profesor de ciencias de la Tierra y planetarias en la Universidad de California en Santa Cruz. "Ahora que nosotrostenemos imágenes de la superficie de Plutón de la misión New Horizons de la NASA, podemos comparar lo que vemos con las predicciones de diferentes modelos de evolución térmica ".
Debido a que el agua se expande cuando se congela y se contrae cuando se derrite, los escenarios de arranque en caliente y frío tienen diferentes implicaciones para la tectónica y las características de superficie resultantes de Plutón, explicó el primer autor y estudiante graduado de la UCSC, Carver Bierson.
"Si comenzó a enfriarse y el hielo se derritió internamente, Plutón se habría contraído y deberíamos ver características de compresión en su superficie, mientras que si comenzó a calentarse debería haberse expandido a medida que el océano se congeló y deberíamos ver características de extensión en la superficie,"Bierson dijo." Vemos mucha evidencia de expansión, pero no vemos ninguna evidencia de compresión, por lo que las observaciones son más consistentes con Plutón comenzando con un océano líquido ".
La evolución térmica y tectónica de un Plutón de arranque en frío es en realidad un poco complicado, porque después de un período inicial de fusión gradual, el océano subsuperficial comenzaría a volver a congelarse. Por lo tanto, la compresión de la superficie ocurriría temprano, seguida de una extensión más recienteCon un arranque en caliente, la extensión ocurriría a lo largo de la historia de Plutón.
"Las características de superficie más antiguas en Plutón son más difíciles de entender, pero parece que hubo una extensión antigua y moderna de la superficie", dijo Nimmo.
La siguiente pregunta era si había suficiente energía disponible para darle a Plutón un arranque en caliente. Las dos fuentes principales de energía serían liberadas por la descomposición de elementos radiactivos en la roca y la energía gravitacional liberada a medida que el nuevo material bombardeaba la superficie del protoplaneta en crecimiento.
Los cálculos de Bierson mostraron que si toda la energía gravitacional se retuviera como calor, inevitablemente crearía un océano líquido inicial. En la práctica, sin embargo, gran parte de esa energía se irradiaría desde la superficie, especialmente si se produjera la acumulación de material nuevodespacio.
"Cómo se formó Plutón en primer lugar es muy importante para su evolución térmica", dijo Nimmo. "Si se acumula muy lentamente, el material caliente en la superficie irradia energía al espacio, pero si se acumula lo suficientemente rápido".el calor queda atrapado dentro "
Los investigadores calcularon que si Plutón se formó en un período de menos de 30,000 años, entonces habría comenzado caliente. Si, en cambio, la acumulación tuvo lugar durante unos pocos millones de años, un arranque en caliente solo sería posible si se enterraran grandes impactadoressu energía profunda debajo de la superficie.
Los nuevos hallazgos implican que otros objetos grandes del cinturón de Kuiper probablemente también comenzaron calientes y podrían haber tenido océanos tempranos. Estos océanos podrían persistir hasta nuestros días en los objetos más grandes, como los planetas enanos Eris y Makemake.
"Incluso en este ambiente frío tan lejos del sol, todos estos mundos podrían haberse formado rápido y caliente, con océanos líquidos", dijo Bierson.
Además de Bierson y Nimmo, el documento fue escrito por Alan Stern en el Southwest Research Institute, el investigador principal de la misión New Horizons.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - Santa Cruz . Original escrito por Tim Stephens. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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