Due scenari per l'allineamento Plutone-Caronte

Grazie a New Horizons si cerca di spiegare come e perché Plutone e Caronte ruotino in modo sincrono, mostrandosi reciprocamente sempre la stessa faccia.

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Plutone (in primo piano) e Caronte sono due oggetti che mostrano reciprocamente sempre la medesima faccia. | NASA

Sotto l'area a forma di cuore che caratterizza una parte della superficie di Plutone potrebbe esserci un immenso oceano di acqua fangosa: è una delle ipotesi che si possono fare sulla posizione di quella regione, la Sputnik Planitia (il cuore), che si trova in linea, ma sul versante opposto, con la luna più grande del pianeta, Caronte, e sul perché Plutone e Caronte ruotino in modo sincrono - ossia mostrandosi reciprocamente sempre la stessa faccia.

 

Linea passante. Spiega James Keane, della University of Arizona (di Tucson), primo autore di uno studio sulla Sputnik Planitia: «Una linea ideale che attraversi Caronte e Plutone passando dal centro dei due oggetti, uscirebbe da Plutone più o meno nel mezzo della Sputnik Planitia: è la linea chiamata asse di marea».

 

L'animazione (clicca sull'immagine per avviarla) mostra come Plutone si sia orientato nella posizione attuale dopo il riempimento di Sputnik Planitia (l'area a forma di “cuore” di Plutone) con ghiacci volatili oppure con un oceano sotterraneo. Prima di assumere questa posizione Sputnik Planitia era spostato a nord ovest di circa 60°. | James Tuttle Keane

Keane fa un esempio per spiegare questa particolare geometria: «Supponiamo di poter agire su di un pianeta perfettamente sferico e di inserire al suo interno un grumo di massa extra. Ruotando, il pianeta finirà per spostare quella massa il più vicino possibile all'equatore. Se poi aggiungiamo al sistema un satellite di notevole dimensioni, com'è Caronte, i due corpi troveranno un loro equilibrio e arriveranno a ruotare in modo sincrono, con la massa in eccesso opposta alla faccia del satellite.»

 

La Sputnik Planitia si sarebbe dunque formata quando quell'area era in una posizione differente: il suo "peso" avrebbe poi prodotto una anomalia gravitazionale e la rotazione del pianeta di 60 gradi, fino a portare quella zona nella posizione attuale.

 

La sequenza mostra le fasi che avrebbero portato all'attuale allineamento di Plutone, a partire dall'impatto con un oggetto di grandi dimensioni. | NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Southwest Research Institute

Tutto inizia con l'impatto di un asteroide o di una cometa, un oggetto di grandi dimensioni. Ciò che però è successo dopo è interpretato in modo differente dal team di Keane e da un secondo gruppo di ricercatori, coordinato da Francis Nimmo, della University of California di Santa Cruz. Vediamo in breve i due scenari, sostanzialmente differenti, che hanno perciò bisogno di ulteriori approfondimenti.

 

1: il ghiacciaio. «La piana presenta una crosta spessa parecchi chilometri di ghiacci volatili, sostanze come azoto, metano e ossido di carbonio, che sulla Terra sono generalmente gassosi», è l'ipotesi di Keane, illustrata su Nature (sommario in inglese). «Su Plutone queste sostanze sono solide, per via delle basse temperature, e si comportano come i nostri ghiacciai». Ogni volta che l'orbita porta il pianeta nella posizione giusta, una certa quantità di azoto si accumula all'interno del ghiacciaio a forma di cuore. Quando l'azoto ha raggiunto lo spessore di centinaia di metri si è verificata quell'anomalia gravitazionale che ha prodotto la rotazione del pianeta e ridistribuito i pesi.

 

2: il mare di fango. Il secondo scenario, anch'esso online su Nature (sommario in inglese), descrive in modo differente ciò che può essere successo dopo l'impatto. Secondo Nimmo, l’evento avrebbe prodotto la risalita di acqua dal sottosuolo, acqua che, mischiata con altro materiale, avrebbe originato un oceano fangoso. È questa la massa che avrebbe prodotto l'anomalia gravitazionale e, con il contributo di Caronte, il riassetto del pianeta.

 

La superficie di Plutone è ricoperta da grandi ghiacciai composti per lo più da sostanze che sulla Terra sono volatili. | NASA

New Horizons. Si tratta ovviamente di due speculazioni sulla base di dati che devono essere approfonditi e che, al momento, sono probabilmente ancora incompleti.

 

La sonda della Nasa, la New Horizons, ha sorvolato Plutone il 14 luglio 2015 acquisendo una grande mole di dati nell'arco di poche ore. Tutte queste informazioni hanno viaggiato nello Spazio per oltre un anno, per arrivare a Terra: l'ultimo pacchetto è arrivato al controllo di missione nell'ottobre del 2016. Non c'è dubbio che lo studio e l'approfondimento di questi dati richiederanno molto tempo, forse anche anni.

 

Nel frattempo New Horizons, partita il 14 gennaio 2006, continua il suo viaggio a 58.000 km/h verso il secondo appuntamento programmato, all'interno della fascia di Kuiper, dove l'aspettano uno o più piccoli corpi ghiacciati dai quali si spera di ottenere altre informazioni sulla nascita del Sistema Solare. Questo prossimo appuntamento spaziale è previsto per il 2019.

 

18 novembre 2016