Un gas aislante podría estar protegiendo un océano en el interior de Plutón

Imágenes a color natural de Plutón tomadas por la nave espacial New Horizons de la NASA en 2015. Fuente: NASA / Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins / Southwest Research Institute / Alex Parker

Una capa aislante gaseosa debajo de las superficies heladas de objetos celestes distantes podría significar que hay más océanos en el universo de lo que se pensaba anteriormente. 

De acuerdo con un estudio publicado en la revista Nature Geoscience, las simulaciones por ordenador proporcionan evidencia convincente de que una capa aislante de hidratos de gas podría evitar que un océano subsuperficial se congele bajo el exterior helado de Plutón . 

En julio de 2015, la nave espacial New Horizons de la NASA voló a través del sistema de Plutón, brindando las primeras imágenes de primer plano de este distante planeta enano y sus lunas. Las imágenes mostraron la topografía inesperada de Plutón, incluyendo una cuenca elipsoidal de color blanco llamada Sputnik Planitia, ubicada cerca del ecuador y aproximadamente del tamaño de Texas.

El brillante "corazón" en Plutón se encuentra cerca del ecuador. Su mitad izquierda es una gran cuenca llamada Sputnik Planitia. Figuras creadas con imágenes del Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins / Instituto de Investigación de Southwest.

 

Debido a su ubicación y topografía, los científicos creen que existe un océano subsuperficial debajo de la capa de hielo que se adelgaza en Sputnik Planitia. Sin embargo, estas observaciones son contradictorias con la edad del planeta enano porque el océano debería haberse congelado hace mucho tiempo y la superficie interna de la capa de hielo que mira hacia el océano también debería haberse aplanado. 

Investigadores de la Universidad de Hokkaido en Japón, el Instituto de Tecnología de Tokio, la Universidad de Tokushima, la Universidad de Osaka, la Universidad de Kobe y la Universidad de California en Santa Cruz, consideraron qué podría mantener caliente el océano subsuperficial y mantener la superficie interna de la capa de hielo congelada y desigual en Plutón. El equipo planteó la hipótesis de que existe una "capa aislante" de hidratos de gas debajo de la superficie helada de Sputnik Planitia. Los hidratos de gas son sólidos cristalinos del hielo formados por un gas atrapado dentro de las “jaulas de agua” moleculares. Son muy viscosos, tienen baja conductividad térmica y, por lo tanto, podrían proporcionar propiedades aislantes. 

La estructura interior propuesta de Plutón. Una capa delgada de hidrato de clatrato (gas) funciona como un aislante térmico entre el océano subsuperficial y la capa de hielo, evitando que el océano se congele. (Kamata S. y otros, el océano de Plutón está tapado y aislado por hidratos de gas. Nature Geosciences, 20 de mayo de 2019)

Los investigadores realizaron simulaciones por ordenador que cubrieron una escala de tiempo de 4.600 millones de años, cuando el sistema solar comenzó a formarse. Las simulaciones mostraron la evolución térmica y estructural del interior de Plutón y el tiempo requerido para que un océano subsuperficial se congele y para que la cubierta de hielo que lo cubre se vuelva uniformemente espesa. Simularon dos escenarios: uno donde existía una capa aislante de hidratos de gas entre el océano y la cáscara helada, y otro donde no existía. 

Las simulaciones mostraron que, sin una capa aislante de hidrato de gas, el mar subsuperficial se habría congelado completamente hace cientos de millones de años; pero con una, apenas se congela. Además, tarda alrededor de un millón de años para que una capa de hielo uniformemente espesa se forme completamente sobre el océano, pero con una capa aislante de hidrato de gas, lleva más de mil millones de años. 

Los resultados de la simulación apoyan la posibilidad de que exista un océano líquido de larga vida debajo de la corteza helada de Sputnik Planitia. 

El equipo cree que el gas más probable dentro de la hipotética capa aislante es el metano que se origina en el núcleo rocoso de Plutón. Esta teoría, en la que el metano queda atrapado como un hidrato de gas, es consistente con la composición inusual de la atmósfera de Plutón: pobre en metano y rica en nitrógeno. 

Los investigadores concluyen que las capas aislantes de hidratos de gas similares podrían mantener los océanos subsuperficiales de vida prolongada en otras lunas heladas relativamente grandes pero mínimamente calentadas y objetos celestes distantes. "Esto podría significar que hay más océanos en el universo de lo que se pensaba, lo que hace más plausible la existencia de vida extraterrestre", dice Shunichi Kamata, de la Universidad de Hokkaido, quien dirigió el equipo. 

Fuente Universidad de University,