Modelos explican cañones en Caronte, la gran luna de Plutón
Por el Instituto de Investigación del Suroeste
07 de febrero de 2023.
Un científico de SwRI ha revisado los datos de New Horizons para explorar la fuente de los flujos criovolcánicos y un cinturón obvio de fracturas en la gran luna de Plutón, Caronte. Estos nuevos modelos sugieren que cuando el océano interno de la luna se congeló, puede haber formado depresiones profundas y alargadas a lo largo de su circunferencia, pero era menos probable que provocara criovolcanes en erupción con hielo, agua y otros materiales en su hemisferio norte. Si la capa de hielo de Caronte hubiera sido lo suficientemente delgada como para soportar el criovulcanismo, implicaría una congelación del océano sustancialmente mayor de lo que indican los cañones, Serenity y Mandjet chasma. Crédito: NASA/Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins/Instituto de Investigación del Suroeste.
En 2015, cuando la nave espacial New Horizons de la NASA se encontró con el sistema Plutón-Caronte, el equipo científico dirigido por el Southwest Research Institute descubrió objetos geológicamente activos interesantes en lugar de los orbes helados inertes previamente previstos.
Un científico de SwRI ha revisado los datos para explorar la fuente de los flujos criovolcánicos y un cinturón obvio de fracturas en la gran luna de Plutón, Caronte. Estos nuevos modelos sugieren que cuando el océano interno de la luna se congeló, pudo haber formado depresiones profundas y alargadas a lo largo de su circunferencia, pero era menos probable que provocara criovolcanes en erupción con hielo, agua y otros materiales en su hemisferio norte.
"Una combinación de interpretaciones geológicas y modelos de evolución termal-orbital implica que Caronte tenía un océano líquido bajo la superficie que eventualmente se congeló", dijo la Dra. Alyssa Rhoden de SwRI, especialista en geofísica de satélites helados, particularmente aquellos que contienen océanos, y la evolución de sistemas de satélites de planetas gigantes. Es autora de un nuevo artículo sobre el origen de las características de la superficie de Caronte en la revista Icarus.
"Cuando un océano interno se congela, se expande, creando grandes tensiones en su capa helada y presurizando el agua debajo. Sospechamos que esta era la fuente de los grandes cañones y flujos criovolcánicos de Caronte".
La formación de hielo nuevo en la capa interna de la capa de hielo existente también puede estresar la estructura de la superficie. Para comprender mejor la evolución del interior y la superficie de la luna, Rhoden modeló cómo se formaron las fracturas en la capa de hielo de Caronte cuando el océano debajo de ella se congeló. El equipo modeló océanos de agua, amoníaco o una mezcla de ambos basándose en preguntas sobre el maquillaje. El amoníaco puede actuar como anticongelante y prolongar la vida del océano; sin embargo, los resultados no difirieron sustancialmente.
Cuando las fracturas penetran toda la capa de hielo y golpean el océano subterráneo, el líquido, presurizado por el aumento de volumen del hielo recién congelado, puede ser empujado a través de las fracturas para salir a la superficie. Los modelos buscaron identificar las condiciones que podrían crear fracturas que penetraran completamente en la capa helada de Caronte, vinculando su agua superficial y subterránea para permitir el criovulcanismo de origen oceánico. Sin embargo, según los modelos actuales de la evolución interior de Caronte, las capas de hielo eran demasiado gruesas para romperse por completo debido a las tensiones asociadas con la congelación del océano.
El momento de la congelación del océano también es importante. Las órbitas sincrónicas y circulares de Plutón y Caronte se estabilizaron relativamente temprano, por lo que el calentamiento por mareas solo ocurrió durante el primer millón de años.
"O la capa de hielo de Caronte tenía un espesor de menos de 10 km cuando ocurrieron los flujos, a diferencia de los más de 100 km indicados, o la superficie no estaba en comunicación directa con el océano como parte del proceso eruptivo”, dijo Rhoden. "Si la capa de hielo de Caronte hubiera sido lo suficientemente delgada como para romperse por completo, implicaría una congelación del océano sustancialmente mayor de lo que indican los cañones identificados en el hemisferio de encuentro de Caronte".
Las fracturas en la capa de hielo pueden ser los puntos de iniciación de estos cañones a lo largo del cinturón tectónico global de crestas que atraviesan la cara de Caronte, separando las regiones geológicas del norte y del sur de la luna. Si se identificaran características extensionales grandes adicionales en el hemisferio no fotografiadas por New Horizons, o si el análisis de composición pudiera demostrar que el criovulcanismo de Caronte se originó en el océano, respaldaría la idea de que su océano era sustancialmente más grueso de lo esperado.
"La congelación del océano también predice una secuencia de actividad geológica, en la que el criovulcanismo de origen oceánico cesa antes que el tectonismo creado por la tensión", dijo Rhoden. "Un análisis más detallado del registro geológico de Caronte podría ayudar a determinar si tal escenario es viable".
El trabajo se publica en la revista Icarus.
Fuente:
https://phys.org/news/2023-02-canyons-pluto-large-moon-charon.html