El julio pasado, la nave espacial New Horizons de la NASA sobrevoló Plutón, el último mundo aún sin visitar del sistema solar clásico. Como el miembro más grande conocido del cinturón de Kuiper, Plutón es también la puerta de entrada a una nueva frontera, una colección poco estudiada de cuerpos primordiales helados, situados lejos del sol, que constituyen la "tercera zona" del sistema solar, después de los reinos de los planetas rocosos interiores y los gigantes gaseosos exteriores.

Al igual que en la mayoría de los primeros atisbos de nuevas fronteras, Plutón tenía tantas sorpresas para New Horizons que en los últimos ocho meses ha habido un flujo constante de descubrimientos procedentes de la misión, a medida que el pequeño transmisor de radio de la nave espacial envía los datos recopilados de vuelta a casa. Las mayores sorpresas han sido la superficie y la atmósfera de Plutón, que son incansablemente activas y diversas, a pesar de que las temperaturas promedio están solo unas decenas de grados por encima del cero absoluto. Algunos científicos creían que New Horizons encontraría que Plutón era poco más que una esfera inerte, hambrienta de luz solar. En lugar de ello, la nave espacial se encontró con un mundo donde glaciares de nitrógeno fluyen hacia llanuras de metano congelado desde altísimas montañas de hielo. Sin la luz del sol, océanos medio congelados acechan bajo la superficie y múltiples lunas voltean por encima, a través de cielos teñidos de rojo con neblina de hidrocarburos, que se vuelven azulados al amanecer y al atardecer.

Pero por encima de celebrar la emoción visceral del propio sobrevuelo de Plutón, o el estremecimiento intelectual de contemplar a todo color los primeros planos de un lugar tan ajeno y lejano, la mayoría de estos descubrimientos de New Horizons han encontrado, hasta ahora, una recepción pública muda. La historia ha sido simplemente que fuimos a Plutón y fuimos testigos de maravillas. Lo que esas maravillas realmente significan –para nuestra comprensión de Plutón, para la evolución planetaria, y para la historia del sistema solar en general– es algo que los científicos de la misión todavía están resolviendo. Ellos resumen sus últimos pensamientos en la edición de esta semana de la revista Science, con un quinteto de artículos que constituyen la síntesis de nuestra comprensión actual de Plutón.

Aquí están las tres ideas generales extraídas del retrato emergente de este extraño mundo helado:

1. Plutón es joven de corazón

New Horizons solo fue capaz de estudiar de cerca un hemisferio de Plutón, mientras pasaba como una bala a su lado, revelando una llanura que se expande en forma de corazón, compuesto de una mezcla de nitrógeno, monóxido de carbono y metano rodeada de montañas y de un terreno lleno de cráteres. El lóbulo occidental del corazón, apodado Sputnik Planum, de unos 1.000 kilómetros de ancho, se ve casi burbujeante, como una olla batida de cremosa avena, o la espuma en una pinta de cerveza Guinness.

 

Una tira de 80 kilómetros de la superficie de Plutón que va desde la costa noroeste, sin cráteres, del Sputnik Planum a la derecha, a través de montañas de bloques de hielo, hasta las accidentadas llanuras de hielo de la izquierda.

Crédito: NASA / JHUAPL / SWRI

El Sputnik Planum no tiene cráteres, y seguramente tenga menos de 10 millones de años de antigüedad, es probable que se formara a partir de nieve fresca y glaciares que se deslizaron por entre las escarpadas montañas cercanas. Sus burbujas son células de convección impulsadas por el ascendente calor a través de la gruesa capa de hielo de las profundidades. Una pequeña "cordillera" en el borde noroeste de Sputnik Planum es en realidad un conjunto de bloques de hielo que parecen estar flotando en los hielos de mayor densidad, como cubitos de hielo en un vaso de agua. Estos bloques son, quizás, corteza que se fracturó y volteó por algún evento tectónico. Al sur, los científicos de la New Horizons han espiado lo que parecen ser dos jóvenes criovolcanes, Wright Mons y Piccard Mons, montículos de altura kilométrica y relativamente inmaculados que rodean hoyos centrales de, al menos, igual profundidad.

 

Apareciendo como un hoyo oscuro en el recuadro, la montaña de Wright Mons, de 150 kilómetros de ancho y 4 kilómetros de altura, es un posible criovolcán que emite volátiles, tales como agua, amoníaco y metano, en lugar de roca fundida.

Crédito: NASA / JHUAPL / SWRI

En conjunto, estas características indican que más de cuatro mil millones de años después de su formación, Plutón, de alguna manera, sigue reteniendo suficiente calor interno como para mantener una geología activa y, aquí y allá, una superficie muy juvenil avivada por el criovolcanismo y la sublimación y deposición estacional de hielos volátiles. En las profundidades del planeta, el calor de Plutón podría ser suficiente para mantener un océano de agua rica en amoniaco bajo un grueso techo de hielo. En partes de la superficie de Plutón hay estrías lineares alargadas, que sugieren que cualquier océano bajo la superficie puede estar congelándose lentamente, deformando el suelo y liberando calor latente adicional a medida que se convierte en hielo.

2. La mayoría de su superficie es antigua y realmente extraña

Los suaves rasgos juveniles del Sputnik Planum son excepcionales. La mayoría del resto del exterior de Plutón es mucho más escarpado y antiguo, modificado extensivamente a través de cientos de millones o miles de millones de años. Variaciones en las mezclas y combinaciones de nitrógeno, agua, monóxido de carbono y metano que forman la corteza de Plutón crean diferentes variedades de hielo y terreno, similar a como las rocas en la Tierra pueden formar suaves acantilados de tiza o duras montañas de granito. Estos sustratos diferentes pueden ser texturizados mediante hoyos, surcos y canales producidos por la sublimación del hielo, la erosión de los glaciares y la precipitaciones de hielo –efectos impulsados ​​por el clima de Plutón, que fluctúa en estaciones que duran décadas–.

 

Este mapa geológico parcial de Plutón, centrado en el Sputnik Planum, revela la diversidad del terreno visto por la misión New Horizons de la NASA durante su sobrevuelo.

Crédito: NASA / JHUAPL / SWRI

Los resultados son extrañamente bizarros y difíciles de descifrar. Al noreste del Sputnik Planum, dejando atrás tramos de llanuras llenas de cráteres, la superficie está arrugada con crestas muy próximas entre sí que se elevan pronunciadamente medio kilómetro en el aire. Este "terreno acuchillado" puede ser el vestigio de una capa antiguamente enterrada de un material muy resistente, exhumado y degradado por la combinación de la fricción del hielo, la erosión de los vientos y el deslumbramiento de luz del sol. O puede ser más nuevo, formado a partir del metano en el aire que al helarse crea rígidas crestas de hielo. Lo que está claro es que el paisaje de Plutón no se puede entender sin estudiar también estrechamente su clima –su atmósfera–.

 

Una intrincada serie de crestas de hielo, escarpadas y afiladas, que forman el distintivo "terreno acuchillado" de la región llamada Tártaro Dorsa, al noreste del Sputnik Planum.

Crédito: NASA / JHUAPL / SWRI

New Horizons reveló que la tenue atmósfera de Plutón, formada por nitrógeno y metano gaseosos, es más fría y compacta de lo que se pensaba, y está formada por distintas capas de niebla de partículas de hidrocarburos similares al hollín producidas por la luz ultravioleta y los rayos cósmicos. Las partículas son de color rojizo, pero al amanecer y al atardecer, cuando la luz del sol pasa a través de las nieblas más espesas, estas dispersan la luz y dan al cielo de Plutón un tinte azul. Las partículas también son pegajosas, y crecen como copos de nieve durante decenas de miles de años, hasta que al final se vuelven lo suficientemente pesadas como para caer, acumulándose como lodos carmesíes en los terrenos más antiguos del mundo.

 

Perfilada contra el sol, la atmósfera de Plutón parece azul. El color azul proviene de la luz solar dispersada por capas de partículas de hidrocarburos similares al hollín.

Crédito: NASA / JHUAPL / SWRI

La parte más primordial de la superficie de Plutón puede ser una mancha roja que abarca un hemisferio llamada Cthulhu Regio, una región tan completamente pulverizada por los cráteres que se cree que tiene alrededor de 4.000 millones de años de antigüedad. Curiosamente, está justo al lado del borde occidental de lo que podría ser el accidente geográfico más joven de Plutón, los frescos hielos de color crema del Sputnik Planum. Resulta que incluso Sputnik Planum, sorprendentemente, tiene raíces antiguas: su hielo juvenil llena una cuenca profunda que puede ser el mayor y más antiguo cráter de impacto todavía existente en Plutón.

 

Un primer plano de la transición entre el hielo fresco, de color claro del Sputnik Planum y el terreno oscuro y antiguo, lleno de cráteres de Cthulhu Regio.

Crédito: NASA / JHUAPL / SWRI

3. Las lunas de Plutón son pedacitos del bloque antiguo

Aparte de Cthulhu Regio, la otra característica de Plutón más notable, antigua y de color rojizo generada por impactos, en realidad no está en absoluto en el planeta enano, sino que es su luna más grande, Caronte. Durante mucho tiempo se pensó que era el producto de un impacto catastrófico de la misma clase que formó la Luna de la Tierra, y ahora los orígenes violentos de Caronte casi han sido confirmado por New Horizons. De hecho, la mayor parte de la superficie de Caronte es hielo gris brillante, con cráteres que indican que tiene más de 4.000 millones de años de antigüedad –un fuerte indicio de que se unió a partir de piezas rotas y expulsadas ​​de la corteza de hielo de Plutón. Sin embargo, su conexión con Plutón no ha sido completamente cortada: Mordor Macula, un casquete de hidrocarburos de color rojo oscuro en su polo norte, probablemente es producido por la luz ultravioleta reaccionando con volutas de la atmósfera superior que se alejan de la gravedad de Plutón y se congelan en Caronte, amontonándose como capas de barniz rojo de más de 1.000 millones de años.

Al igual que Plutón, Caronte también parece tener un océano bajo la superficie, o al menos lo solía tener. New Horizons descubrió un corte profundo serpenteando a través de unos 1.800 kilómetros de la superficie de la luna, un surco cuatro veces más largo que el Gran Cañón del Colorado, en una luna más o menos del tamaño de Texas. La herida parece ser de la época en que el océano interior de Caronte se congeló, abultado más a medida que se convertía en hielo, rompiendo la corteza de la luna desde el interior.

 

Una imagen de alta resolución de la luna de Plutón, Caronte revelando la región rojiza llamada Mordor Macula en su polo norte y un corte que rodea la luna que hace alusión a un océano sub-superficial ahora congelado.

Crédito: NASA / JHUAPL / SWRI

Además de Caronte, Plutón tiene cuatro lunas más pequeñas: Estigia, Nix, Hidra y Cerbero. New Horizons ha descubierto que son mucho más brillantes y pequeñas de lo que la mayoría de los investigadores esperaba. Todas ellas están girando rápidamente, y tienen inclinaciones axiales extremas, tan descentradas respecto a las de Plutón y Caronte que no se explican fácilmente. Estas lunas más pequeñas probablemente también fueron producidas por el gran impacto que formó Caronte. Al igual que Caronte, parecen poseer superficies de hielo de 4.000 millones de años de edad maltratadas con cráteres, y son oblongas en lugar de esféricas, como si todos ellas no llegaran a ser lunas sino pilas de escombros apenas unidas. Al menos una de ellas, Cerbero, tiene forma de mancuerna, indicando una formación a partir de dos cuerpos más pequeños que se fusionaron después del impacto catastrófico.

 

Una de las imágenes finales de la New Horizons del "hemisferio de encuentro" de Plutón, tomada por la nave espacial al partir del mundo helado, durante el crepúsculo.

Crédito: NASA / JHUAPL / SWRI

¿Qué será lo siguiente para todos estos extraños mundos de asombrosa riqueza geológica? Pronto lo sabremos. La mitad de los datos que tomó New Horizons permanecen a bordo, a la espera de transmisión. Mientras tanto, la nave continúa su misión, viajando hacia una cita en 2019 con un pequeño objeto, lejano, del cinturón de Kuiper. Lo mejor aún puede estar por venir.