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Los enormes volcanes de hielo de Plutón son más extraños de lo que creíamos

El planeta enano debe acumular mucho calor, de lo contrario sus criovolcanes expansivos no existirían, sugiere una nueva investigación

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Vista en perspectiva de la región volcánica helada de Plutón
Vista en perspectiva de la región volcánica helada de Plutón
Imagen: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute/Isaac Herrera/Kelsi Singer

Las imágenes recopiladas por la nave espacial New Horizons de la NASA en 2015 insinuaron la presencia de volcanes de hielo en Plutón. Un nuevo análisis de los datos sugiere que en realidad son una característica destacada del planeta enano, y el más grande alcanza más de 6,4 kilómetros de altura.

Los volcanes de hielo son similares a los volcanes “normales”, excepto que expulsan materiales helados en lugar de lava. Se sabe que existen en todo el sistema solar, incluso en la luna Encelado de Saturno y el planeta enano Ceres, con datos de New Horizons que sugieren que incluso están en el lejano Plutón. Una nueva investigación publicada hoy en Nature Communications afirma que los volcanes de hielo existen en gran medida en el planeta enano, y en un grado que nunca se pensó posible.

“Sospechábamos que algunas características en Plutón eran volcanes helados, pero ahora hemos determinado que hay muchos de ellos y que cubren una región muy grande”, dijo Kelsi Singer, primera autora del nuevo estudio y científica planetaria en Southwest. Research Institute en Boulder, Colorado, explicó en un correo electrónico. “Eso requiere un gran volumen de material helado móvil, y eso requiere más calor del que originalmente pensamos que estaría disponible cerca de la superficie de Plutón”.

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El viejo dicho dice que donde hay humo hay fuego, pero en este caso donde hay criovolcanes tiene que haber agua líquida. Y para que exista agua líquida, debe haber calor. La investigación preliminar sugirió que apenas hay calor debajo de la superficie de Plutón, pero los nuevos hallazgos ahora desafían esta suposición. Singer y sus colegas no están del todo seguros de cómo Plutón logró retener tanto calor, “pero una idea es que hay una capa aislante en Plutón o en algunas partes de Plutón que puede atrapar algo de calor, y el calor se puede acumular a niveles más altos con el tiempo”, dijo Singer.

Una vista coloreada de Wright Mons dentro de la región criovolcánica
Una vista coloreada de Wright Mons dentro de la región criovolcánica
Imagen: NASA/JHUAPL/SwRI
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La mayor de las características observadas se llama Wright Mons, y rivaliza en tamaño con el Mauna Loa de Hawái. A Geoffrey Collins, profesor de geología en el Departamento de Física y Astronomía de Wheaton College, le gusta el nuevo artículo, pero dijo que todavía no está listo para declararlo criovolcán.

“He visto muchas cosas extrañas en las superficies de otros mundos, pero Wright Mons en Plutón es definitivamente una de las más extrañas”, me dijo Collins en un correo electrónico. “Este estudio lo interpreta como un volcán, pero tal vez debamos descartar algunas de nuestras nociones basadas en la Tierra sobre cómo se ven los volcanes cuando hablamos de volcanes de hielo en Plutón”.

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Para el nuevo estudio, el equipo de Singer revisó todos los datos disponibles recopilados por la nave espacial New Horizons, que pasó volando por Plutón el 14 de julio de 2015 a velocidades que alcanzaron los 84 000 km/h. El equipo “quería recopilar la mayor cantidad de información posible sobre estas estructuras, incluidos sus tamaños y formas, y también de qué están hechas, para tratar de comprender cómo se formaron”, dijo Singer.

Los científicos se centraron en un área al suroeste de Sputnik Planitia, una cuenca de impacto cubierta de hielo de 1050 km de ancho. Es aquí donde se puede encontrar Wright Mons, junto con otro montículo prominente conocido como Piccard Mons, el primero lleva el nombre de Orville y Wilbur Wright y el segundo de Auguste Piccard, un físico y aeronauta del siglo XX. Estas y otras características en esta área fueron producidas por el criovulcanismo y consisten principalmente en hielo de agua, según la investigación.

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Estos montículos son impresionantemente grandes, especialmente cuando se considera que Plutón mide solo 2.380 km de ancho. La más alta de las cúpulas volcánicas mide 7 kilómetros de alto y su tamaño oscila entre 30 a 100 km de ancho. Como señala el documento, es probable que este terreno sea el resultado de múltiples sitios de erupción y cantidades significativas de material eruptivo.

Singer dijo que estaba sorprendida por el tamaño del área que cubría el material criovolcánico, una extensión que medía 300 km por 600 km, al menos hasta donde podían ver. Es posible que exista más material criovolcánico en áreas que New Horizons no vio cuando pasó zumbando. También le sorprendió la complejidad de las características.

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“Probablemente hubo muchos sitios de erupción y algunas de las cúpulas volcánicas en crecimiento se fusionaron”, dijo. “Fue un desafío tratar de averiguar cómo se formaron estas estructuras, porque se ven muy diferentes de cualquier otra estructura que hayamos visto en cualquier parte del sistema solar. Pero también fue un acertijo divertido e interesante comenzar con la información básica sobre las características e intentar imaginar y descubrir cómo se formaron”.

El equipo experimentó con modelos de varios procesos geológicos para ver si podían reproducir los volcanes helados que se ven en Plutón. “El modelo más cercano fue uno en el que el material se extruye desde debajo de los volcanes y construyen una cúpula inyectando material desde abajo”, explicó Singer. “Pero muchos de los otros modelos que probamos no funcionaron, y todavía queda mucho por explicar”.

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Curiosamente, los cráteres de impacto no se encuentran por ninguna parte en esta área, en marcado contraste con otros lugares de Plutón. Esto sugiere que la actividad criovolcánica debe haber ocurrido hace relativamente poco tiempo y que la estructura interna de Plutón retiene cantidades significativas de calor residual.

Collins dijo que Wright Mons se parece vagamente a un cono con un hoyo en el medio, pero en una inspección más cercana, sus pendientes no parecen estar compuestas de flujos que emanan de respiraderos, como sucede en los volcanes de la Tierra.

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“En cambio, es una colcha loca de cúpulas más pequeñas apiladas unas sobre otras, y esas están cubiertas por aún más protuberancias y pozos”, me dijo. “Es como mirar una cabeza de coliflor, aunque esa observación no nos da ninguna idea de qué la causó. Ese hoyo en el medio es enorme, sospechosamente llegando hasta la elevación de fondo del terreno circundante. No hay ninguna buena indicación de que colapsó nuevamente, como una caldera volcánica. Es como si la construcción del volcán simplemente evitara la mitad por alguna razón”.

En última instancia, Collins dijo que todavía no sabemos realmente la naturaleza de estas características y si Wright Mons es realmente un volcán. “Todavía no lo sé”, dijo, “pero este documento presenta una gran cantidad de buenos datos y tiene la mejor idea hasta ahora”. 

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Lo mejor de Plutón es que no decepcionó. El planeta enano eludió una inspección minuciosa durante tanto tiempo, lo que nos obligó a imaginar cómo sería en realidad. New Horizons expuso a Plutón como el bicho raro que todos esperábamos que fuera, un objeto de curiosidad que mantendrá ocupados a los científicos durante algún tiempo.