Da dove viene l'Azoto di Plutone?

Nuovi studi ricorrono all'ipotesi di attività geologica per spiegare come il gas che sfugge dall'atmosfera sia continuamente rimpiazzato.

La sonda New Horizons, un mese fa, ha mostrato che Plutone possiede una superficie ghiacciata ricca di azoto e un'atmosfera dominata da azoto gassoso (N ₂). Tuttavia, la piccola massa del pianeta nano non è in grado di trattenere a lungo questo gas con la forza di gravità e centinaia di tonnellate di azoto fuggono nello spazio ogni ora. Come viene rigenerato l'azoto atmosferico?

Kelsi Singer (un ricercatore "post-doc" presso il Southwest Research Institute) e il suo mentore Alan Stern (ricercatore principale di New Horizons e vice presidente del SwRI), delineano le probabili fonti in un articolo intitolato "sulla provenienza dell'azoto di Plutone", approvato per la pubblicazione su Astrophysical Journal Letters il 1 Agosto e inviato il 15 luglio, appena un giorno dopo l'incontro ravvicinato della sonda con il pianeta nano ghiacciato.

"L'azoto deve venire da qualche parte per rifornire sia i depositi ghiacciati che si muovono sulla superficie di Plutone seguendo cicli stagionali, sia la parte superiore dell'atmosfera dove il gas sfugge come risultato del riscaldamento dalla luce ultravioletta dal Sole", ha detto Singer. I due autori hanno dapprima preso in considerazione, come sorgente esterna, le comete che impattano la superficie apportando sostanza volatili; tuttavia, hanno calcolato che esse non hanno una massa sufficiente a rimpiazzare tutto l'azoto che viene perso dall'atmosfera. A questo punto, hanno considerato l'azoto che, trovandosi sotto la superficie del pianeta nano, viene liberato per effetto degli impatti, quando nuovo materiale viene esposto all'interno dei crateri; di nuovo, hanno trovato che questo meccanismo è circa 10 volte meno efficiente del necessario. "Abbiamo scoperto che tutti questi meccanismi non sembrano fornire azoto sufficiente a rifornire l'atmosfera", ha continuato Singer. "Dunque è possibile che il tasso di fuga fosse nettamente inferiore in passato, oppure che una attività geologica stia aiutando a portare azoto in superficie dall'interno di Plutone".

Mentre non c'erano evidenze in tal senso quando il documento è stato scritto, le più recenti immagini di Plutone suggeriscono una sorgente di calore sotto la superficie, con pozzi di materiale scuro che sembra raccoglersi, o zampillare, tra sezioni piatte di crosta, cui potrebbe essere correlate. "La nostra previsione pre-flyby, era che molto probabilmente Plutone sta fornendo attivamente azoto dal suo interno alla sua superficie, eventualmente tramite geyser o "crio-vulcani", ha detto Stern. "Quando altri i dati da New Horizons arriveranno, saremo molto curiosi di vedere se queste ipotesi si dimostreranno vere".

Riferimenti: -
http://pluto.jhuapl.edu/News-Center/News-Article.php?page=20150812
- http://iopscience.iop.org/2041-8205/808/2/L50/