Le ultime news dal Sistema di Plutone

Da quando New Horizons ha eseguito con successo lo storico flyby il 14 luglio, Plutone e la sua luna maggiore Caronte si sono rivelati mondi estremamente complessi ed affascinanti, distinti nella loro personalità ma allo stesso tempo intrinsecamente legati uno all'altro come, una "strana coppia".

I parametri fisici aggiornati mostrano che sono entrambi corpi sferici con diametri di 2.374 chilometri e 1.212 chilometri rispettivamente ed una densità apparente quasi uguale (1,86 g/cm ³ di Plutone contro i 1,70 g/cm ³ di Caronte). Legati dalle loro caratteristiche orbitali, condividono un comune centro di gravità situato nello spazio tra i due, che costringe le lune più piccole a rotolare in modo imprevedibile attorno a quello che può essere definito a tutti gli effetti un sistema bianario.

Fonte: Science, October 16, 2015

Caronte potrebbe essere nata da Plutone a seguito di un grande impatto, proprio come la storia della nostra Luna e la Terra.
Dopo la collisione, il pianeta nano potrebbe essere rimasto caldo e liquido a lungo perché, pur ruotando più velocemente in una fase iniziale, oggi non presenta uno schiacciamento apprezzabile ma una differenza di appena 12 chilometri tra l'asse equatoriale e quello polare.

Tutti e due i mondi mostrano una grande varietà morfologica ed un terreno dalla composizione diversificata, nella sua età apparente età, nell'albedo e nei colori.

I crateri che caratterizzano alcune aree su entrambi i corpi collocano la loro nascita ad almeno 4 miliardi di anni fa (cioè più o meno quando è nato anche il nostro Sistema Solare) ma ci sono zone sorprendentemente lisce, che in termini geologici significa più giovani o comunque rimodellate di recente, stimate per avere appena 100 milioni di anni, un fatto non facile da spiegare su Plutone. Il problema è che una geologia attiva implica un riscaldamento mareale il quale si verifica quando un oggetto molto grande esercita un'influenza gravitazionale su un altro, provocando appunto le maree. Questo fenomeno è facilmente osservabile sulle lune ghiacciate in orbita attorno ai giganti gassosi del nostro Sistema Solare, in cui le forze di marea deformano la rigida crosta gelata generando calore, con evidenti cicatrici come creste e fratture. Ma attorno a Plutone, non c'è nulla che possa creare un effetto del genere e l'abbraccio gravitazione con Caronte non è in grado di produrre una forza sufficiente: la luna, infatti, mostra sempre la stessa faccia al pianeta nano ed ha eccentricità irrilevante. Piuttosto Plutone potrebbe conservare un po' di calore dal decadimento di elementi radioattivi custoditi nel suo nucleo roccioso, ritenuto circa il 60 per cento della sua massa, oppure potrebbe trattarsi di calore residuo generato dall'impatto catastrofico che ha dato vita a Caronte.

La verità è che gli scienziati ancora non riescono a spiegare come sia possibile una rimodellazione della superficie (detta "resurfacing").
Al vaglio ci sono una serie di processi noti e già osservati altrove nel Sistema Solare come erosione e depositi, tettonica, rilassamento superficiale ma per ciascuno occorrerebbe trovare una causa esterna o una fonte di calore interna, un fatto inspiegabile per Plutone dal momento in cui non è chiaro come un corpo così piccolo possa averne consevato per tutti questi anni.

Di sicuro, una sorpresa è che il pianeta nano ha un'atmosfera consistente, più estesa del previsto, con uno strato nebbioso globale ed una pressione nei pressi della superficie di 10 microbar (per un confronto sulla Terra la pressione media al suolo ed al livello del mare è 1.015 hPa, cioè 1.015.000 microbar, mentre per Marte è tra i 7 e i 9 hPa, ovvero 7.000-9.000 microbar).

New Horizons ha già inviato a Terra diverse immagini strepitose, scattate dopo il flyby, quando la sonda si è voltata indietro guardando verso il Sistema Solare interno per riprendere Plutone e le sue lune retroilluminate dal Sole. Le informazioni colore rilevate dallo spettrometro Ralph/Multispectral Visual Imaging Camera ( MVIC) hanno mostrato un sorprendente cielo azzurro, con uno schema di diffusione della luce simile a quello della Terra.
"Un cielo blu, spesso, è il risultato della diffusione della luce solare da parte di particelle molto piccole e, sulla Terra, queste particelle sono le minuscole molecole di azoto. Su Plutone, sembrano particelle simili a fuliggine e relativamente più grandi, ma comunque piccole, le famose toline [*]", aveva dichiarato Carly Howett, del SwRI.

Appena 15 minuti dopo il massimo avvicinamento, la sonda ha colto un profilo mozzafiato del pianeta nano con vista sul terminatore, in cui il Sole radente illumina parte della Sputnik Planum mettendo in risalto incredibili dettagli ed almeno una dozzina di spessi strati di foschia. Ora, quella vista è stata quasi completata e presentata ieri dalla NASA:

Credit: NASA/JHUAPL/SwRI

Questa atmosfera potrebbe essere responsabile anche di alcune caratteristiche notate in superficie, ritenute impossibili su un mondo quasi senza aria. La Tombaugh Regio, il "cuore" del pianeta nano, dominato dalla vasta pianura Sputnik Planum è sicuramente una zona enigmatica, monotona solo in apparenza. Priva di crateri, è composta da cellule ghiacciate di azoto dai contorni irregolari colmati dal metano. Dove sembra liscia in realtà è rivestita di increspature simili alla " pelle di serpente", con pozzi a grappolo che corrono paralleli in diagonale.

Alcune aree scure con caratteristiche lineari ricordano i campi di dune fotografati dalla sonda della NASA Cassini su Titano, la grande luna di Saturno.

Plutone - Baré Montes
Credit: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

Difficile affermare che siano veramente dune, ma se lo fossero, potrebbero essere opera del vento? Può formarsi vento su Plutone?
La risposta shock a questa domanda arriva da Lori Fenton, scienziato presso il SETI, secondo il quale l'atmosfera di Plutone sarebbe abbastanza spessa, o almeno potrebbe esserlo in alcuni momenti specifici della sua orbita, per generare dei venti. Naturalmente, questa è per ora solo una teoria così come rimane aleatoria l'interpretazione di quei segni che potrebbero anche rivelarsi punti erosi o il risultato di stress tettonici.

Ovviamente, altri indizi attiveranno con i prossimi dati ed immagini inviate dalla sonda che continuerà a trasmettere le informazioni del flyby per diversi mesi.
Qui sotto una tavola riepilogativa, che potete scaricare a piena risoluzione dalla nostra gallery, con tutti i mosaici ad alta risoluzione ricevuti finora dalla fotocamera LORRI ( LOng Range Reconnaissance Imager).

Plutone LORRI - tavola di riepilogo
Credits: NASA/JHUAPL/SwRI - Processing: Elisabetta Bonora & Marco Faccin / aliveuniverse.today

Caronte non è da meno e al polo nord sfoggia una zona chiamata Mordor Macula che sta destando tanti dubbi quanto l'enigmatica pianura Sputnik Planum all'interno del cuore di Plutone. E' una chiazza rossa con l'area interna di 275 chilometri di diametro più scura ed inscritta in una più chiara di 450 chilometri di diametro dai contorno esterni evanescenti. Tra le due, una cresta suggerisce che questo materiale rosso potrebbe arrivare dall'interno della luna e non dall'atmosfera di Plutone come si pensava inizialmente.

Il team ha anche scoperto quello che sembra essere un cratere recente sulla luna, sull'emisfero rivolto verso Plutone.
Informalmente chiamato Organa, ha attirato l'attenzione degli scienziati mentre studiavano la migliore mappa ad infrarossi disponibile.

Organa e il materiale espulso intorno assorbono luce infrarossa a circa 2,2 micron, la lunghezza d'onda dell' ammoniaca congelata, una caratteristica unica mentre tutto il resto di Caronte risponde al ghiaccio d'acqua.

Questa immagine composta Ralph/LEISA è stata ripresa dalla sonda della NASA New Horizons alle 10:25 UT del 14 luglio 2015, quando lasonda era a 81.000 chilometri da Caronte. La mappa a 2,2 micron ottenuta è stata sovrapposta in questa composizione ad un'immagine di LORRI ripresa alle 08:33 UT del 14 luglio 2015.
Credits: NASA/JHUAPL/SwRI

L'ammoniaca su Caronte era stata osservata per la prima volta nel 2000 con i telescopi terrestri ma le concentrazioni in questo cratere, sono senza precedente. La domanda è: perché questi due crateri di aspetto e di dimensioni simili, così vicini l'uno all'altro, hanno composizioni diverse?
Una delle ipotesi è che Organa sia più giovane degli altri o forse l'impatto che lo ha creato ha colpito una tasca del sottosuolo ricca di ammoniaca, oppure è il corpo impattante ad averla consegnata.

"Questa è una scoperta fantastica. L'ammoniaca concentrata è un potente antigelo su mondi ghiacciati e se l'ammoniaca è davvero dall'interno di Caronte, potrebbe contribuire a spiegare la formazione della sua superficie per criovulcanismo, tramite l'eruzione di freddi magmi di acqua ed ammoniaca", ha spiegato Bill McKinnon, geologo del team presso la Washington University in St. Louis.

[*] Le toline si formano per irraggiamento da parte della radiazione ultravioletta solare di composti organici semplici come metano o etano, spesso combinati con sostanze inorganiche quali l'azoto molecolare. Non esistono in natura sulla Terra ma sono state ricreate in laboratorio. Il termine " tholin" è stato coniato da Carl Sagan nel 1979 per descrivere i materiali esotici sulla superficie di Titano.

Approfondimenti: -
http://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1510/1510.07704.pdf