New Horizons: ecco le nuove, sensazionali scoperte su Plutone

La scorsa settimana (8-13 Novembre 2015) si è tenuto a National Harbor, Maryland, il 47.mo Meeting annuale della DPS (Division for Planetary Sciences of the American Astronomical Society).

Com’era prevedibile, dominatore indiscusso della scena è stato Plutone: con orgoglio ed entusiasmo, gli scienziati della NASA hanno finalmente potuto rivelare al mondo intero le oltre 50 sensazionali scoperte fatte sul pianeta grazie a New Horizons, la sonda spaziale lanciata nel Gennaio del 2006 proprio al fine di esplorare Plutone e il suo satellite Caronte. Dopo oltre nove anni di viaggio, New Horizons ha raggiunto Plutone il 14 Luglio di quest’anno e, durante il suo flyby, ha raccolto tutta una serie di immagini e di dati che ora, a distanza di quattro mesi, stanno cominciando a svelare alcune interessantissime caratteristiche di questo enigmatico pianeta ai confini del nostro Sistema Solare.

Una delle scoperte più affascinanti è stata resa possibile grazie alla costruzione, a partire dalle foto scattate da New Horizons, di mappe topografiche 3D ad altissima risoluzione. Dopo un’accurata analisi di queste mappe, il team della NASA ha distinto molto chiaramente, nel Polo Sud del pianeta nano, due montagne che potrebbero essere state attive in un passato geologicamente recente: potrebbe trattarsi di “criovulcani”, ovvero vulcani che eruttano “ghiaccio” invece di lava.

Immagini recentemente rilasciate dalla NASA mostrano che le due montagne, informalmente denominate Monte Wright e Monte Piccard, sono molto estese, avendo entrambe una larghezza di oltre 160 chilometri; il Monte Piccard si eleva per 6 chilometri mentre il Monte Wright è alto tra i 3 e i 5 chilometri. Entrambe le montagne hanno una forma grossomodo circolare, con una profonda depressione sulla loro sommità: queste caratteristiche le rendono molto simili ai vulcani terrestri ma, a loro differenza, non erutterebbero detriti rocciosi fusi, bensì un liquame composto da acqua ghiacciata, ammoniaca e metano.

Il team New Horizons non li ha ancora ufficialmente definiti “criovulcani” dal momento che sono necessarie ulteriori analisi che lo confermino. Tuttavia Oliver White, ricercatore della New Horizons presso l’Ames Research Center della NASA, California, ha dichiarato durante una conferenza stampa: “Quando si vede una montagna con una grossa voragine sulla sua sommità, si può pensare solo ad una cosa. E avendo svolto il Dottorato di Ricerca in Morfologia Vulcanica, io qui non riesco a vedere altro se non vulcani”.

I ricercatori non sono ancora riusciti a comprendere di cosa queste montagne siano composte ma, se si tratta effettivamente  di vulcani, allora le depressioni sulla loro sommità potrebbero essersi formate per collasso durante gli episodi eruttivi.
Un altro aspetto che resta ancora da chiarire è cosa guidi questa attività vulcanica, quale forza sarebbe cioè in grado di sospingere il materiale eruttivo dalla profondità alla superficie. Gli scienziati ipotizzano che potrebbe trattarsi di una sorgente interna di calore residuo: probabilmente il decadimento radioattivo di elementi appartenenti all’epoca in cui Plutone si è formato (più di 4,5 miliardi di anni fa) ha conservato un calore interno sufficiente a far fuoriuscire il ghiaccio. Del resto, per la natura stessa del ghiaccio, è necessario molto meno calore per provocarne l’eruzione rispetto a quanto ne occorra per i detriti rocciosi.

Oltre alla presenza di potenziali criovulcani, un’altra scoperta che ha lasciato sorpresi gli scienziati è che Plutone sembra aver avuto una lunghissima storia di attività geologica. Sul pianeta, infatti, sono state identificate superfici di differenti età: si spazia da regioni antichissime a terre molto più giovani, passando per superfici di età intermedia.

Al fine di stabilire l’età di una particolare regione, gli scienziati hanno contato il numero di crateri da impatto presenti su di essa. Tipicamente, più una regione è priva di crateri, più questa è geologicamente giovane. Infatti, i crateri da impatto sono inevitabili nel Sistema Solare, per via della notevole quantità di meteoriti, asteroidi o comete che “circolano” nello spazio e che spesso finiscono per colpire pianeti o altri corpi celesti; la loro assenza indica che, successivamente all’impatto, è intervenuto un qualche processo geologico che ne ha eliminato i segni, rimodellando la superficie colpita.

Su Plutone sono stati individuati più di 1000 crateri e ciò suggerisce che alcune aree risalgono ad un’età di poco successiva alla formazione del pianeta, qualcosa come 4 miliardi di anni fa: è questo il caso, ad esempio, di Cthulhu Regio. Su altre aree, invece, non è stata rilevata alcuna traccia di crateri, come nelle pianure di ghiaccio di Sputnik Planum, che risalgono “solo” a 10 milioni di anni fa: geologicamente parlando, è come dire che “sono nate ieri”. Oltre a regioni antichissime e a regioni molto più recenti, ne sono state individuate anche altre che appartengono ad un’età intermedia, come il lobo destro di Tombaugh Regio, che è riconducibile a 1 miliardo di anni fa.

Kelsi Singer, del Southwest Research Institute, ha spiegato: “Plutone ci sta fornendo una nuova visione di come evolvono i piccoli pianeti”. Ha poi aggiunto: “Abbiamo mappato più di mille crateri da impatto su Plutone, che variano per dimensioni e per aspetto. Tra le altre cose, prevedo che analisi sui crateri come queste potranno fornirci nuovi, importanti indizi su come si è formata questa parte del Sistema Solare”.

New Horizons ha raccolto dati interessanti anche sull’atmosfera di Plutone, che sarebbe molto più fredda, densa e compatta di quanto finora ipotizzato. Precedenti osservazioni effettuate dalla Terra avevano infatti lasciato supporre che il pianeta nano stesse perdendo gran parte della sua atmosfera nello spazio, con gli atomi del suo involucro strappati dalla radiazione solare. New Horizons ha invece rilevato la presenza di molecole di acido cianidrico, in grado di assorbire i raggi UV e di irradiarli sotto forma di bagliore radio, impedendo in questo modo alla radiazione solare di sottrarre atmosfera. Ciò significa dunque che i ritmi di fuga dell’azoto dalla superficie del pianeta sarebbero inferiori rispetto al previsto e che, di conseguenza, questo elemento sarebbe presente su di essa in maggiore quantità.

Oltre a Caronte, la luna principale di Plutone, New Horizons è riuscita ad esplorare anche le sue quattro lune minori: Idra, Stige, Cerbero e Notte, scoprendo che queste sono straordinariamente caratterizzate da moti e periodi alquanto caotici. Idra, ad esempio, ruota su se stessa in appena 10 ore, per un totale di 89 rotazioni ad ogni singola rivoluzione intorno a Plutone: un dato, questo, estremamente singolare nel Sistema Solare. Notte, invece, ha un asse di rotazione ribaltato di 132 gradi, ovvero ruota su se stessa al contrario. Cerbero e Idra, ma forse tutte le quattro lune, hanno probabilmente avuto origine dalla fusione di due o più oggetti minori: ciò suggerisce che il pianeta nano potrebbe aver avuto molte più lune in passato.

Di fronte a queste scoperte si può di certo dire che, fin qui, Plutone ha già dato un gran bello spettacolo. E pensare che siamo solo agli inizi: al momento, infatti, è stato scaricato solo il 20% dei dati raccolti da New Horizons. Nei prossimi mesi, dunque, Plutone potrebbe regalarci altre straordinarie sorprese.

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