El hielo de agua y la atmósfera de Plutón en el infrarrojo

Desde que la sonda New Horizons mandó los primeros datos de Plutón comprobamos que la mayor parte de la superficie de Plutón está cubierta por distintos tipos de hielo: principalmente nitrógeno, metano y monóxido de carbono. El hielo de agua, el principal componente de la corteza, es relativamente escaso. Pero el equipo de la misión ha analizado más detalladamente los datos del espectrómetro LEISA (Linear Etalon Imaging Spectral Array) de la cámara Ralph y ha encontrado varias sorpresas. La primera, que el hielo de agua es más abundante en la superficie de lo que nos hicieron pensar los primeros datos de LEISA que llegaron a la Tierra.

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Distribución de hielo de agua en la superficie de Plutón de acuerdo con el espectrómetro LEISA. A la izquierda, la distribución previamente observada. A la derecha, los nuevos datos (NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute).

La razón de esta confusión es que la huella espectral del agua se confunde fácilmente con la del metano. Con los nuevos resultados en la mano se ve que el hielo de agua cubre muchas zonas de la superficie y no solo aquellas situadas en la vieja región de Cthulhu. Ahora resulta evidente que las montañas que bordean la región de Sputnik Planum están hechas de hielo de agua, y no solo porque ningún otro hielo podría soportar su peso a la temperatura de Plutón, sino porque LEISA ha confirmado que están compuestas por esta sustancia. De hecho, y como ya mencionamos en su momento, las montañas de hielo de agua tienen toda la pinta de ser icebergs flotando en un mar de hielo de nitrógeno. Al mismo tiempo se confirma que en la región de Sputnik no hay hielo de agua, un resultado lógico teniendo en cuenta que está formada por hielo de nitrógeno y, en menor medida, monóxido de carbono.

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Detalle de la nueva distribución de hielo de agua del instrumento LEISA (NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute).
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Imagen de hace unos meses con las zonas ricas en hielo de agua detectadas por el espectrómetro LEISA . Las zonas son Virgil Fossa (izquierda), Viking Terra (arriba) y montes Baré (derecha) (NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute).
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Montañas de la zona sur del hemisferio que vio la New Horizons. Aunque están formadas por hielo de agua, están cubiertas por nieve de metano (NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute).

La otra sorpresa es que las zonas más ricas en agua no se corresponden con ninguna característica del paisaje que llame la atención. En el primer mapa de la distribución del hielo de agua la región de Cthulhu, rica en sustancias orgánicas de color rojizo llamadas tolinas, destacaba por tener mucha agua. Ahora vemos, además de Cthulhu, muchas otras zonas rocas en agua, pero sin ninguna diferencia relevante con respecto al terreno circundante. La poca presencia de agua en la superficie de las regiones polares podría estar causada por depósitos estacionales de hielo de nitrógeno o metano. El gran misterio de estos nuevos datos es que ninguna observación previa por parte de instrumentos terrestres o el telescopio espacial Hubble había logrado detectar la existencia de hielo de agua en la superficie.

La atmósfera de Plutón a contraluz en infrarrojo vista por LEISA (NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute).
La atmósfera de Plutón a contraluz en infrarrojo vista por LEISA. La imagen fue tomada a 108 000 km (NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute).
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La atmósfera de Plutón a contraluz vista por la cámara MVIC de la New Horizons el 14 de julio (NASA/JHUAPL/SwRI).
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La imagen de la neblina orgánica de Plutón con más resolución disponible (1 km/pixel). Se trata de una combinación de imágenes en el visible de las cámaras LORRI y MVIC (NASA/JHUAPL/SwRI).

LEISA también ha observado la atmósfera de Plutón a contraluz tras pasar por el planeta enano. Anteriormente habíamos visto la luz dispersada por las partículas de tolinas en el visible, pero ahora es la primera vez que vemos esta dispersión en el infrarrojo (1,24-2,25 micras). Por supuesto, como no podemos ver estas longitudes de onda, la imagen debería ser en blanco y negro o en falso color, pero la NASA ha decidido combinar los datos de LEISA con los de la cámara en color MVIC, que trabaja en el visible. La neblina de tolinas se extiende hasta una altura de 230 kilómetros sobre la superficie y se halla dividida en una docena de capas distintas. Recordemos que, a diferencia de lo que sucede en la Tierra, el color de la atmósfera de Plutón se debe a la dispersión de la luz por partículas de tamaño relativamente grande (dispersión de Mie) y no por moléculas (dispersión de Raleygh).

La distribución de hielos en la superficie de Plutón podría estar condicionada por la existencia de criovolcanes. Como ya hemos visto anteriormente, el equipo de la misión ha identificado varios candidatos a criovolcanes. El más importante es Wright Mons, una gigantesca estructura —en términos del tamaño de Plutón— con un diámetro de 150 kilómetros y una altura de cuatro kilómetros.

Wright Mons, el principal candidato a criovolcán de Plutón ().
Wright Mons, el principal candidato a criovolcán de Plutón. La imagen fue tomada el 14 de julio a 48 000 km (NASA/JHUAPL/SwRI).

Plutón sigue sorprendiéndonos. Cuando Alan Stern, el investigador principal de la misión, dijo que íbamos a estar hablando de los descubrimientos de la New Horizons durante meses después del encuentro con Plutón, está claro que tenía razón.

Trayectoria del encuentro de la New Horizons con Plutón con los tiempos exactos (NASA/JHUAPL/SwRI).
Trayectoria del encuentro de la New Horizons con Plutón con los tiempos exactos (NASA/JHUAPL/SwRI).

Referencias:

  • http://www.nasa.gov/image-feature/pluto-s-wright-mons-in-color/
  • http://pluto.jhuapl.edu/Multimedia/Science-Photos/image.php?gallery_id=2&image_id=406
  • http://pluto.jhuapl.edu/Multimedia/Science-Photos/image.php?gallery_id=2&image_id=407

9 Comentarios

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JofaserimonJofaserimon

“Al mismo tiempo se confirma que en la región de Sputnik no hay hielo de agua”

Por lo menos en la superficie, seguramente por debajo el terreno sea igual de rico en hielo de agua que en el resto de Plutón.

JofaserimonJofaserimon

O no tan obvio, porque todo el nitrógeno, metano y resto de hielos que existen en esa planicie tuvieron que salir practicamente de un solo punto, y al ser una extensión relativamente grande, deberia de haber muy poco hielo de agua bajo la superficie.

A no ser que fuese debido al impacto de algún tipo de meteorito “blando” compuesto unicamente de ese tipo de hielos, y se desparramase al impactar sobre Plutón.

fisivi

Como la densidad del nitrógeno sólido es mayor que la del hielo de agua, este tenderá a flotar sobre el nitrógeno.
¿Podría ser que el hielo de agua que vemos en la superficie de Plutón se ha diferenciado del manto gracias a la energía de los impactos y que luego ha ascendido sobre el nitrógeno por flotación?

J.DiazJ.Diaz

Me parece interesante que estemos descubriendo que el agua es mucho menos rara en el universo de lo que se creia, alguna vez lei que ahi fuera era un lugar arido y seco lo que hacía especial a Tierra. Pero parece que no es tan raro encontrar agua.

HilkHilk

Hay más agua en alguna de las lunas de Júpiter y Saturno que en la tierra. Así que no. No es para nada, rara.
Yo debí leer la misma argumentación. De aquella que había posturas empeñadas en ver la vida como algo sumamente excepcional (influenciadas religiosamente esas posturas)
A mi no me acababa de de convencer. Si tenemos en cuenta que los elementos son, por lo general, más abundantes cuanto menor número atómico tengan, H20 no podía ser algo raro

PacoPaco

Es que no es rara….

Lo raro es encontrarla fluyendo de forma líquida por la superficie.

Francisco CentenoFrancisco Centeno

Cada vez que veo estas nuevas noticias de la New Horizons pienso con nostalgia “Cuando iremos a ver otra misión a este punto de nuestro sistema solar” es triste que uno no pueda vivir tan fácilmente más de 100 años

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