El helado corazón de Plutón late con un ritmo planetario.

Cuando la nave espacial New Horizons de la NASA pasó a toda velocidad por el planeta enano en julio de 2015, retrató el famoso rasgo en forma de corazón justo al norte del ecuador. Ahora, los investigadores están reconociendo cómo esa región impulsa gran parte de la actividad de Plutón, desde su superficie helada hasta su brumosa atmósfera.

Los científicos planetarios revelaron sus últimos avances esta semana en una reunión conjunta de la División de la Sociedad Astronómica Americana de Ciencias Planetarias y el Congreso Europeo de Ciencia Planetaria en Pasadena, California. Muchos de esos descubrimientos giran en torno a Sputnik Planitia, la extensión de hielo que forma el lóbulo izquierdo del "corazón" de Plutón. "Todos los caminos conducen a Sputnik", dice William McKinnon, un científico planetario de la Universidad de Washington en St. Louis, Missouri.

Los investigadores ya sabían que Sputnik Planitia (anteriormente conocido como Sputnik Planum) está compuesta principalmente de hielo de nitrógeno girando y fluyendo en enormes glaciares. Pero su gran tamaño, 1.000 kilómetros de diámetro y al menos varios kilómetros de profundidad, significa que ejerce una extraordinaria influencia sobre el comportamiento del planeta enano.

En la reunión, James Keane Tuttle de la Universidad de Arizona en Tucson mostró cómo la formación del rasgo en forma de corazón podría haber alterado la inclinación de Plutón. Sputnik Planitia puede ser un cráter perforado por el impacto de un meteorito gigante, que más tarde se llenó de hielo. La masa misma de todo ese hielo habría forzado al pequeño planeta a girar con relación a su eje de rotación, dice Keane, de tal manera que Sputnik Planitia terminó dándole permanentemente la espalda a la luna más grande de Plutón, Caronte. "Plutón siguió a su corazón", añade el científico. (Otros científicos, como Douglas Hamilton, de la Universidad de Maryland en College Park, han sugerido que Sputnik Planitia podría haber acumulado hielo sin un impacto y que el agujero proviene más bien del enorme peso del hielo deprimiendo el suelo debajo).

El enorme reservorio de Sputnik Planitia también alimenta la complicada atmósfera de Plutón. Los químicos volátiles tales como el nitrógeno, el metano y el monóxido de carbono comienzan como hielos en la superficie, a menudo dentro de Sputnik, y se subliman en el aire cuando las temperaturas aumentan. A medida que la atmósfera se enfría, los gases volátiles se condensan y caen de nuevo a la superficie, recubriéndola con una nueva capa de escarcha. Plutón se está alejando actualmente del sol y las temperaturas son cada vez más frías.

UNA VISIÓN MÁS CLARA

New Horizons, que analizó la luz que pasa a través de la delgada atmósfera de Plutón, mostró cuán complicada es la interacción entre la superficie y esa atmósfera, dice Leslie Young, una científica planetaria del Instituto de Investigación del Suroeste en Boulder, Colorado. Al despuntar el alba sobre el Sputnik Planitia, la luz del sol calienta la llanura helada y permite que un pulso de nitrógeno flote hacia arriba. "Pienso en ese proceso como un pistón de aire frío que es empujado todos los días hacia la parte inferior de la atmósfera, para caer nuevamente hacia abajo", dice Young.

Los nuevos datos también revelan cómo se comportan las heladas estacionales en la superficie. Silvia Protopapa, una científica planetaria de la Universidad de Maryland, mostró mapas de cómo el metano y el nitrógeno se distribuyen a través de la superficie de Plutón, según se ve gracias a un instrumento de detección de infrarrojo en New Horizons. Los hielos suelen coexistir en una mezcla en la cual domina una sustancia o la otra.

En Sputnik Planitia, la temperatura y la luz del sol se combinan para crear un ambiente donde el nitrógeno rige.  Más hacia el norte, por encima de los aproximadamente 55 grados de latitud, la constante luz del sol de verano parece haber removido la mayor parte del nitrógeno, dejando atrás llanuras de hielo de metano en el polo norte de Plutón. "Hemos tenido una iluminación continua hacia el norte durante los últimos 20 años", dice Protopapa. El trabajo aparecerá en la revista Ícarus.

La influencia de Sputnik Planitia alcanza los niveles más altos de la atmósfera de Plutón. Sus gases volátiles derivan hacia arriba, y las reacciones fotoquímicas crean nuevos compuestos de carbono y nitrógeno. Estos forman nieblas en capas que se extienden más de 200 kilómetros por encima de la superficie. Eso es más alto de lo que los investigadores habrían predicho, ya que las temperaturas a este nivel son demasiado calientes para que las partículas se condensen directamente. En su lugar, los granos de polvo que llueven desde el espacio interplanetario podrían servir como núcleos alrededor de los cuales se pueden formar partículas de neblina, dice Andrew Cheng, un científico planetario del Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins en Laurel, Maryland.

Entonces las partículas de neblina comienzan a aglutinarse, agrandándose y redondeándose entre más bajo derivan en la atmósfera, dice Cheng. Con el tiempo se asientan sobre la superficie de Plutón, y la cubren de nuevo hasta que el calentamiento comienza, y una vez más son levantadas hacia la atmósfera.

New Horizons ha estado enviando datos lentamente a la Tierra desde ese sobrevuelo que rompiera récords, y las observaciones finales de su encuentro llegaron durante la noche del 22-23 de octubre. Esas imágenes, cuando sean procesadas, mostrarán la inmensidad oscura del espacio que rodea Plutón, fotografiada por si acaso aun acechara una pequeña luna desconocida u otro descubrimiento cósmico en los datos de New Horizons.

Este artículo se reproduce con permiso y se publicó primero el 21 de octubre de 2016.