martes, 10 de junio de 2014

¿Encontraremos tectónica de placas en Plutón?

Plutón y Caronte
Hace mucho frío en el Sistema Solar exterior. Sin embargo, esto no impide que los cuerpos formados por aglomeraciones de roca y hielo situados tan lejos del Sol sean un área importante de investigación. Hace pocas semanas se anunciaba el descubrimiento de 2012 VP113, un objetos que comparte características con Sedna y cuyo estudio puede ayudar a comprender mejor la historia del Sistema Solar. Pero los científicos no se han olvidado de Plutón, el ODP (planeta enano original).

Con el fin de poder optimizar el sobrevuelo que la sonda New Horizons realizará sobre el sistema de Plutón, los científicos se afanan en poder obtener todos los datos posibles sobre el planeta enano y sus compañeros orbitales. Es por ello que han empezado a surgir nuevas teorías sobre las características de este sistema. Con todas estas ideas sobre la mesa, los investigadores planean organizar lo mejor posible el sobrevuelo para obtener el mayor número posible de datos.

Entre las ideas planteadas, los científicos se han preguntado si Plutón podría conservar en su superficie características que delataran una antigua actividad tectónica, como depresiones, surcos o bandas. ¿Y si estas estructuras fueron causadas por la presencia de un océano global bajo la superficie del planeta enano?


Evolución de las fuerzas de marea del sistema Plutón-Caronte.

Plutón cuenta con un radio de 1.180 kilómetros (aproximadamente un 70% del radio de nuestra Luna). Caronte posee aproximadamente la mitad del radio de su compañero. Este sistema se encuentra en una configuración conocida como  "sincrónica doble". Es decir, los períodos de rotación de Plutón y Caronte son iguales, y sus períodos de rotación son iguales al período orbital de Caronte. En otras palabras, el mismo lado de Plutón siempre se enfrenta al mismo lado de Caronte. La propia Tierra y la Luna, acabarán sufriendo este tipo de configuración a medida que evolucione su estado.


Plutón y Caronte no empezaron con esta configuración. Los científicos creen que Caronte, probablemente, nació a partir de un impacto gigante. Según esta teoría, Plutón giraba rápidamente mientras que Caronte se movía a través de una órbita muy excéntrica. Como se muestra en la figura superior, Plutón y Caronte ejercían fuerzas mutuas, uno sobre otro, conocidas como fuerzas de marea, lo que generaba protuberancias (altamente exageradas en este dibujo animado), conduciendo a Plutón y Caronte hacia el estado de doble sincrónica.

Existen protuberancias de marea en la actualidad tanto en Plutón como Caronte, pero no son dinámicas porque las órbitas de Plutón y Caronte son estables. Pero durante su evolución orbital, las fuerzas de marea habrían causado un estrés considerable en la superficie helada de Plutón. La pregunta clave es si este estrés fue lo suficientemente grande (mayor que el límite de elasticidad de la corteza helada de Plutón) como para producir características tectónicas que la sonda New Horizons pueda observar. La respuesta depende de la estructura interna de Plutón durante su evolución orbital.

Actualmente, no tenemos muchas evidencias directas de la estructura interna de Plutón tal y cómo es ahora, y cómo fue en el pasado. Pero se consideran tres posibilidades. En primer lugar, un modelo sencillo en el que Plutón tiene una corteza de hielo, un océano bajo la superficie, y un núcleo rocoso. El segundo modelo cuenta con una sólida capa de hielo directamente acoplado a un núcleo rocoso. Por último, Plutón tendría una densidad uniforme en el tercer modelo; su interior podría ser una mezcla homogénea de hielo y roca.


Tres modelos simplificados para interior de Plutón


La evolución de mareas descrita anteriormente tendría que haber ocurrido en menos de 4,5 mil millones de años, es decir, dentro de los márgenes de edad del Sistema Solar. En general, la evolución de mareas, si es rápida, requiere grandes pares de torsión, lo que generaría grandes protuberancias de marea. Incluso, aunque Plutón tuviese un interior caliente, la evolución de mareas es muy lenta y tal vez no haya producido unas características tectónicas apreciables. Este tipo de estructuras serían más notables si el planeta enano tuviese un océano interno global. Esta perspectiva cambiaría la forma en la que vemos al Sistema Solar exterior.
 


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