Il cuore di Plutone potrebbe essere stato creato da un grande impatto

L’astronomo Rafael Bachiller ci svela in questa serie i fenomeni più spettacolari del Cosmo. Temi di ricerca pulsante, avventure astronomiche e novità scientifiche sull’Universo analizzate in modo approfondito.

L’impatto di un grande asteroide molto probabilmente ha formato la grande depressione a forma di cuore che domina la superficie di Plutone. Ed è molto probabile che parte di quell’asteroide rimanga sepolta sotto il cuore.

Depressione

Siamo rimasti senza parole quando, nel 2015, la navicella spaziale New Horizons (NASA) ha inviato le prime immagini di Plutone che ci hanno rivelato che gran parte della sua superficie era occupata da un bacino che aveva la forma sconcertante di un cuore gigante.

Questo cuore è stato chiamato Tombaugh Regio, in onore dell’astronomo Il dilettante americano Clyde Tombaugh che scoprì il pianeta nano nel 1930. Il lobo occidentale del cuore, Sputnik Planitia, è una grande depressione piatta e ghiacciata, simile per dimensioni a quella della Spagna, che si trova 3 km più in basso rispetto all’area circostante e non presenta crateri.

Si pensa che questa depressione È stato prodotto quando un grande oggetto si è scontrato con il pianeta nano miliardi di anni fa. Infatti, il bordo di Sputnik Planitia è rialzato di 1 km rispetto al livello medio della superficie di Plutone, suggerendo che si tratti del deposito di materiali espulsi nello spazio dopo l’impatto.

Lento e fluido

Nell’ambito di un nuovo studio condotto da un team di ricercatori delle Università di Berna e dell’Arizona, coordinati da Harry Ballantyne, sono state effettuate dettagliate simulazioni numeriche 3D per indagare i dettagli di quel gigantesco impatto che cambiò Plutone per sempre.

A causa della struttura del bacino, a forma di lacrima, si è sempre pensato che l’impatto fosse avvenuto abbastanza radente (angolo d’impatto molto obliquo) e a causa del debole campo gravitazionale di Plutone (che, ricordiamo, è più piccolo e meno massiccio rispetto alla Luna) l’impatto deve essere avvenuto ad una velocità abbastanza bassa. Perciò, Non si è trattato di un impatto distruttivo che avrebbe potuto sciogliere il proiettile. Si ritiene piuttosto che la roccia sia rimasta relativamente intatta durante la collisione.

Cercando di riprodurre meticolosamente le caratteristiche dello Sputnik Planitia, le nuove simulazioni hanno studiato diversi angoli di impatto, velocità e possibili composizioni dell’asteroide. I dati che meglio riproducono la topografia della depressione sono quelli di un asteroide di circa 700 km di dimensioni (un terzo del diametro di Plutone) e di un nucleo roccioso ricoperto di ghiaccio.

Simulazioni effettuate con potenti computer mostrano come si svolgerà l’impatto sulla superficie ghiacciata di Plutone Si crea un grande cratere e il nucleo dell’asteroide, che rimane intatto, si sposta verso il nucleo del pianeta nano. Tuttavia, il mantello ghiacciato del gigantesco proiettile si disperde nella cavità creatasi nell’impatto e, quindi, l’intero bacino è ricoperto dal materiale proveniente da questo meteorite ed è diverso dal ghiaccio primordiale che ricopre le zone circostanti.

Oltretutto, L’impatto crea una massa in eccesso sotto il bacino e questo fa sì che tutto Plutone ruoti per posizionare questa regione all’attuale equatore.che è dove viene effettivamente osservato, quasi esattamente sull’asse Plutone-Caronte.

Un oceano sotterraneo?

Precisiamo però che questa spiegazione per la creazione dello Sputnik Planitia non è l’unica. Nel 2016, poco dopo l’esplorazione di New Horizons, gli studi lo hanno suggerito La Grande Depressione potrebbe essere stata formata dall’esistenza di un oceano sotterraneo.

Ed è quello la struttura di Plutonecon un nucleo roccioso circondato da un grande spessore di ghiaccio, suggerisce che questo pianeta abbia attraversato una fase più calda. Le alte temperature che aveva in passato furono ciò che separò il materiale roccioso dal ghiaccio sciolto per ottenere la stratificazione che vediamo oggi. È molto probabile che nelle fasi intermedie del processo di stratificazione si siano creati oceani sotterranei, perché quando Plutone si è raffreddato, il ghiaccio (meno denso che liquido) potrebbe galleggiare in superficie.

Naturalmente la possibile esistenza di oceani sotterranei non esclude la possibilità che un grande impatto sia stato la vera origine della massa in eccesso che creò la grande pianura dello Sputnik e il suo successivo posizionamento all’equatore. Ma il nuovo studio mostra che l’impatto non richiede la presenza di un oceano preesistente per formare il grande cuore.

L’articolo di Ballantyne et al., intitolato “Sputnik Planitia as an Impactor Remnant indicative of an Ancient Rock Mascon in an Oceanless Pluto” è stato pubblicato pochi giorni fa dalla rivista Astronomia della natura ed è consultabile a questo link.

Rafael Bachiller è direttore dell’Osservatorio Astronomico Nazionale (Istituto Geografico Nazionale) e accademico della Reale Accademia dei Medici di Spagna.