Descifran enigma de cómo se formó el hielo en las montañas de Plutón

Una nueva investigación reveló que la escarcha brillante que cubre los bordes y paredes de los cráteres de Plutón , visualmente semejantes a la nieve de las montañas de la Tierra, se originó por la circulación de metano (CH4) gaseoso y no por el enfriamiento del aire que se mueve en la altitud, como sucede en nuestro planeta.

En julio de 2015, una primera investigación develó, a través de una expedición realizada por la nave espacial New Horizons, la diversidad de la superficie terrestre de Plutón, en la que los expertos identificaron la oscura región ecuatorial de Cthulhu , al oeste de Sputnik Plantitia, la cual se caracteriza por albergar manto de neblina y depósitos brillantes, hechos a base de metano.

Además, con la ayuda del telescopio “Long-Range Reconnaissance Imager” (LORRI) , diseñado para obtener imágenes de planetas, descubrieron cadenas montañosas aisladas de gran altitud, conocidas como “Pigafetta Montes”, con relieves que alcanzan una altura de 2.5 y 3.5 km por encima de sus bases, cubiertas con heladas brillantes de CH4.

Los investigadores del estudio, publicado en “Nature Communications”, sugirieron que la escarcha es resultado de la sublimación y la condensación de los hielos volátiles podrían ser capaces de desestabilizar el equilibrio termodinámico. Esto daría como resultado a una segregación en altitud con hielo rico en nitrógeno molecular (N2) dominando en elevaciones bajas, así como hielo rico en CH4, dominando en elevaciones altas.

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Esa hipótesis se diferencia del proceso por el cual se forman los glaciares montañosos terrestres, pues estos son propiciados por la disminución de temperaturas atmosféricas en altitud, debido al enfriamiento y calentamiento adiabáticos, sistema termodinámico el cual no hay intercambio de calor con su entorno, en los movimientos del aire hacia arriba y hacia abajo, respectivamente.

Descifran enigma de cómo se formó el hielo en las montañas de Plutón

Imagen: NASA/JHUAPL/SwRI and Ames Research Center/Daniel Rutter

Como consecuencia, las temperaturas superficiales también disminuyen con la altitud porque la superficie es enfriada por la atmósfera, pues cuando el viento húmedo se acerca a una montaña, sube y enfría adiabáticamente, lo que lleva a la condensación, así como a la formación de nieve en la cima de las montañas.

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“Es particularmente notable ver que dos paisajes muy similares en la Tierra y Plutón pueden ser creados por dos procesos muy diferentes”, juzgó Tanguy Bertrand, investigador y autor principal del artículo.

“¿Podría este proceso aplicarse también a Plutón?”, se preguntaron los investigadores. Sin embargo, tanto las observaciones como la modelización muestran que, a diferencia de la Tierra, hay un aumento visible en la temperatura atmosférica con la altitud, debido al calentamiento resultante de la absorción de la radiación solar por el gas CH4 con el que cuenta Plutón.

En consonancia, los especialistas advirtieron que las simulaciones climáticas confirmaron esta tendencia e indicaron que estos vientos catabáticos, que son aquellos que caen en una atmosfera estable, descendieron cerca de la superficie, lo que produce que dominen de manera absoluta el tiempo y espacio de Plutón.

Ante estos resultados, Bertrand consideró que “Plutón es realmente uno de los mejores laboratorios naturales que tenemos para explorar los procesos físicos y dinámicos involucrados cuando los compuestos que hacen una transición regular entre estados sólidos y gaseosos interactúan con una superficie planetaria”.