Planetas enanos

El llamado «corazón de Plutón» es la principal y más conocida de las características fotografiadas en alta resolución por New Horizons en su aproximación durante el sobrevuelo. Es un vasto glaciar de nitrógeno de 2,5 millones de kilómetros cuadrados. Su nombre oficial, aprobado el 8 de agosto de 2017, es Tombaugh Regio. La parte central e izquierda de ese corazón se bautizó (el mismo día que la citada región) con el nombre de Sputnik Planitia, como homenaje al soviético Sputnik 1¹, primer satélite artificial de la historia (1957). Sputnik planitia es una llanura de hielo de nitrógeno, metano y monóxiso de carbono, de unos 1.500 km de ancho por 2.000 km de largo, ubicada en el hemisferio opuesto a Caronte pero alineado con el eje Plutón-Caronte. Esta disposición se debe, muy posiblemente al efecto True polar wander («verdadero desplazamiento polar»), por el cual los cuerpos planetarios cambian su eje de giro en respuesta a grandes procesos geológicos.

En este caso, esta depresión creada tras el impacto se rellenó con una capa de un espesor desconocido de hielo de nitrógeno, lo que posiblemente causó una anomalía superficial positiva de masa. Como consecuencia, parece que el eje de rotación del planeta enano se ha ido desplazando sobre la superficie del mismo hasta alinear esa anomalía con el eje Plutón-Caronte.

Según el científico planetario y miembro del equipo de New Horizons, James Tuttle, «ese evento también fue probablemente responsable de agrietar la superficie de Plutón y crear las muchas fallas gigantes en su corteza que zigzaguean sobre grandes porciones de Plutón». De hecho Tuttle indicó que , «si Plutón es un mundo oceánico activo, eso sugiere que el cinturón de Kuiper puede estar lleno de otros mundos oceánicos entre sus planetas enanos, expandiendo drásticamente el número de lugares potencialmente habitables en nuestro sistema solar».

Sputnik Planitia probablemente fue creado hace unos 4.000 millones de años por el colosal impacto de un objeto del cinturón de Kuiper de 50 a 100 kilómetros de ancho que excavó un fragmento masivo de la corteza helada de Plutón dejando una capa delgada y débil en la cuenca. Se pensó que un océano subsuperficial empujó hacia arriba y, finalmente, el grueso de hielo de nitrógeno que se ve ahora se situó encima.

En septiembre de 2016, científicos de la Universidad de Brown simularon el impacto que se cree que formó el Sputnik Planitia y mostraron que podría haber sido el resultado de una afluencia de agua líquida desde abajo después de la colisión, lo que implicaba la existencia de un océano subsuperficial de al menos 100 km de profundidad.

En junio de 2020, los astrónomos informaron de la evidencia de que Plutón pudo haber tenido un océano subsuperficial y, en consecuencia, puede haber sido habitable cuando se formó por primera vez.

Además, las enormes fallas de cientos de kilómetros de largo y 4 kilómetros de profuncidad halladas en su superficie se pudieron deber a una congelación gradual de su océano subterráneo, por lo que se consideró durante un tiempo que aún estaba liquido y seguía creando nuevas fallas en la actualidad.

Debido a que la desintegración de los elementos radiactivos (uranio, potasio-40 y torio) presentes naturalmente podrían calentar el hielo lo suficiente como para que la roca se separe de ellos, se pensó en una diferenciación en la estructura del planeta enano. Así, podría albergar un nucleo denso, de silicato, rodeado por un manto de hielo de agua. Se valoró que el calentamiento podría persistir hoy en día, con lo que se estimó la posibilidad la la existencia de un gran océano de agua líquida de 100 a 180 km de espesor entre el núcleo y el manto. De hechó se planteó que esa gran masa pesada bajo la superficie pudo ser un cofactor en la reorientación del planeta enano. Ese descubrimiento convertía a Plutón en un mundo con un océano oculto, como Europa, Encelado, Titán, ...

Incluso el propio administrador de la NASA (hasta enero de 2021), Jim Bridenstine, declaró en la inauguración de la conferencia del Congreso Astronáutico Internacional a fines de 2019 que Plutón contaba con un probable océano subterráneo, además de materiales orgánicos (los potenciales precursores de la vida) en la superficie y una atmósfera multicapa.

Hasta 2023 se seguían recopilando datos que corroboraban la presencia del océano subterráneo. Ese año un estudio científico detectó la actividad de un supervolcán en Plutón, un criovolcán que debió erupcionar hace apenas unos pocos millones de años. El cráter Kiladze, como se llama en reconocimiento al Astrónomo georgiano estudioso de Plutón, de 44,42 km de ancho parece haber arrojado lava helada, un proceso que se da también en las lunas de los gigantes gaseosos de nuestro sistema solar y que probablemente, decían, impulsó agua desde el océano subterráneo oculto del mundo hacia su superficie, remodelándola a lo largo de millones de años. Este volcan de erupción «reciente» (en términos astronómicos) daba a entender que quedaba más calor en el interior del planeta enano de lo que se podía pensar en un principio. Ese estudio, cuyo autor es Dale Cruikshank (Universidad de Florida), diferenciaba entre el hielo de agua proveniente del volcán del hielo de metano que cubre gran parte de la superficie del planeta

También hay ejemplos de posible criovolcanismo en dos grandes montañas al sur de Sputnik Planitia: Wright Mons (por los hermanos pioneros de la aviación) y Piccard Mons (por el físico suizo-belga conocido por sus vuelos pioneros en globo hacia la atmósfera superior de la Tierra), nombres aprobados oficialmente el 30 de mayo de 2019. La primera mide 165 km de ancho y 4 km de alto, y 165 km de ancho y 5,6 km de alto la segunda. Sin embargo su origen volcánico está sin confirmar. En el mapa topográfico adjunto de ambas montañas, a partir de imágenes de New Horizons, el color representa cambios en la elevación, siendo el azul un terreno más bajo, el marrón una mayor elevación y los terrenos verdes son alturas intermedias.

Pero a pesar de todo lo dicho, y todas las conjeturas, hay estudios que señalan que la ansiada presencia del océano subterráneo podría no ser una hipótesis acertada, al menos no la de un océano global. Así, en un artículo publicado el 15 de abril de 2024 en Nature, se argumenta la improbabilidad del océano interno de agua líquida. Según el estudio, la simulación que más se ajusta al apecto de Sputnik Planitia es la que se basa en el impacto de un objeto de unos 700 km de diámetro (un tamaño semejante a Vesta) compuesto por hielo y un núcleo rocoso que abarcaría el 5-30% de la masa. Según esta simulación, el golpe se debió producir a baja velocidad (subsónica), con un ángulo de entre 15° y 30°.

El impactador habría excavado el manto, produciendo un cráter provisional mientras el núcleo avanzaba por el manto, protegido por el hielo que lo rodeaba y que habría evitado una deformación y calentamiento excesivos, hasta deternerse antes de llegar al núcleo del planeta enano. Posteriormwente, el cráter transitorio se habría llenado con hielo del impactador, quedando su núcleo rocoso asentado sobre el núcleo de Plutón, produciéndose un mascon² cerca del límite entre el núcleo y el manto.

Por tanto, tras el análisis de las exhaustivas simulaciones, el equipo del estudio indicó que es posible que no se esconda un océano profundo debajo de la superficie helada de Plutón, dando una explicación alternativa para que Sputnik Planitia se halle cerca del ecuador en lugar de haberse movido hacia el polo, como parecía lo lógico. La teoría anterior indicaba que una depresión con menos masa que el área circundante, como el corazón, debería haberse movido hacia el polo del cuerpo, pero un océano justo bajo la superficie se hincharía debajo del hielo más delgado de Tombaugh Regio, dándole peso y manteniéndolo cerca del ecuador. En cambio con este estudio se propone que gran parte de la masa del impactador habría quedado incrustado en el núcleo de Plutón, dándole al área suficiente masa para que no se desplace sin la necesidad de un océano subterráneo, o al menos uno sustancial.

El autor principal del estudio, Harry Ballantyne, dijo que «el núcleo de Plutón es tan frío que las rocas permanecieron muy duras y no se derritieron a pesar del calor del impacto, y gracias al ángulo de este y a la baja velocidad, el núcleo del impactador no se hundió en el núcleo de Plutón sino que permaneció intacto como una "salpicadura" sobre él». Según esto, en algún lugar debajo de Sputnik Planitia se encuentra el núcleo remanente del cuerpo masivo que lo golpeó.

Pero la controversia está actualmente en plena efervescencia. Así, el mismo mes que aparecía el estudio anterior, otro artículo publicado en la revista Icarus por los estadounidenses P.J. McGovern y A.L. Nguyen defendía la existencia del océano de agua líquida basándose en que en estudios anteriores no se había tenido en cuenta la posible densificación del océano de Plutón debido a la salinidad. Los autores proponen «una modesta densificación basada en la salinidad del océano de Plutón (ρ_océano < 1.100 kg/m³) en relación con los valores observados en otros mundos». Los cálculos parecen indicar que el océano, al menos bajo la superficie de Sputnik planitia, estaría bajo una capa helada de 40 a 75 km de espesor que lo protegería para evitar su congelación.

En cualquier caso, parece que la realidad del interior del planeta enano solo se obtendrá enviando una misión espacial a la órbita de Plutón, potencialmente con un radar que pueda mirar a través del hielo, como indicó Kelsi Singer, investigadora principal adjunta de la misión New Horizons, tras comentar el estudio de Nature.