Su Plutone c’è un oceano, ma come resta liquido?

Se lo chiedono da qualche anno gli studiosi del pianeta nano, a miliardi di chilometri dal Sole: un gruppo di ricercatori ha trovato un'affascinante spiegazione

Sputnik Plantia - Plutone (NASA / JHUAPL / SwRI)

Nel 2015 la sonda spaziale New Horizons della NASA ci ha permesso di osservare da vicino Plutone, il pianeta nano del nostro sistema solare che si trova a una distanza tra i 7,5 miliardi e i 4,28 miliardi di chilometri dalla Terra, a seconda delle posizioni orbitali dei due pianeti. Grazie a quelle osservazioni, i ricercatori hanno trovato risposte a diversi dubbi sulle caratteristiche della superficie di Plutone, ma sono anche incappati in nuove domande. Una, in particolare, sembrava piuttosto complicata da risolvere: sulla base dei dati raccolti, i ricercatori pensano che sotto la crosta ghiacciata di Plutone ci sia un oceano, ma che cosa fa sì che l’acqua lì sotto non si congeli considerate le gelide temperature del pianeta?

Shunichi Kamata, un ricercatore dell’Università di Hokkaido (Giappone), pensa di avere trovato la giusta risposta. Secondo il suo lavoro, e quello dei suoi colleghi, uno strato gassoso isola l’oceano sotterraneo dalla crosta ghiacciata di Plutone, impedendo all’acqua di congelarsi. Se l’ipotesi fosse confermata, vorrebbe dire che anche altri pianeti – molto lontani dalle stelle cui orbitano intorno – potrebbero ospitare oceani sotterranei. Un dettaglio non da poco: dove c’è acqua le probabilità di trovare forme di vita, per come la conosciamo, sono molto più alte.

Le prove sull’esistenza dell’oceano sotterraneo di Plutone furono raccolte nel 2015 analizzando il lobo occidentale della pianura a forma di cuore, chiamata informalmente Sputnik Planitia. Ha una larghezza massima intorno ai mille chilometri, ed è facilmente identificabile osservando le immagini realizzate da New Horizons.

L’ultima foto prima del massimo avvicinamento della sonda New Horizons al pianeta Plutone (NASA.gov)

Invece di essere frastagliata e con crateri come il resto della superficie di Plutone, la Sputnik Planitia è ricoperta da uno strato di azoto ghiacciato, chiaro e liscio, con pochissime asperità. I ricercatori ritengono che sia fatta in questo modo perché anticamente fu il luogo in cui avvenne un impatto con un altro corpo celeste, che causò la formazione di una grande depressione, nella quale in seguito si stratificarono banchi di ghiaccio più giovane.

Non era però chiaro come l’oceano sotterraneo si potesse essere conservato senza congelarsi, in un punto del Sistema solare così remoto rispetto al Sole, la nostra principale fonte di energia. Plutone, inoltre, non è in orbita intorno a un pianeta più grande, come un gigante gassoso del tipo di Giove, e ciò comporta l’assenza di maree che possono contribuire a far muovere l’acqua e a impedire che si congeli. Questa condizione si verifica per esempio su Europa, una delle lune di Giove, e su Encelado, una delle lune di Saturno: entrambe ospitano oceani sotterranei, e sono per questo tra i principali candidati per ospitare forme di vita al di fuori della Terra.

Kamata e i suoi colleghi hanno analizzato i dati raccolti negli anni su Plutone, producendo un’interessante ipotesi: sotto la superficie ghiacciata del pianeta nano ci sono gas intrappolati in “gabbie” di molecole d’acqua (clatrati idrati) che isolano l’oceano dal gelido ambiente circostante. Per trovare ulteriori conferme alle loro ipotesi, i ricercatori hanno realizzato alcune simulazioni al computer, inserendo o rimuovendo i clatrati idrati a seconda dei casi.

Senza clatrati idrati, l’oceano si sarebbe congelato alcune centinaia di milioni di anni fa. In loro presenza si forma invece uno strato isolante, compatibile con il mantenimento dell’acqua fino ai giorni nostri. Questo involucro gassoso fa sì che l’oceano disperda pochissimo calore verso lo strato ghiacciato, che al tempo stesso si mantiene freddo a sufficienza per rimanere sempre presente, seppure con variazioni del suo spessore nel corso del tempo.

I ricercatori, che hanno pubblicato il loro studio sulla rivista scientifica Nature Geoscience, pensano che il gas intrappolato nelle “gabbie” di acqua possa essere metano. È un’ipotesi affascinante e che ha diverse spiegazioni: Plutone ha un’atmosfera molto sottile e senza tracce rilevanti di metano, che potrebbe quindi essere sotto lo strato ghiacciato del pianeta nano.

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