Plutone è stato a lungo visto come un lontano, mondo freddo e per lo più morto, ma la prima navicella spaziale a passarci accanto l'anno scorso ha rivelato molte sorprese su questo lontano pianeta nano.

I dati del flyby di New Horizons hanno terminato il download sulla Terra in ottobre, e mentre gli scienziati impiegheranno molti anni per completare il loro inventario e modellare i risultati, i primi studi offrono accenni intriganti della sua complessa chimica, forse anche qualche forma di processi pre-biologici sotto la superficie di Plutone. Strati complessi di foschia organica; montagne di ghiaccio d'acqua da qualche processo geologico sconosciuto; possibili sostanze organiche in superficie; e un oceano di acqua liquida sottostante:tutte queste caratteristiche indicano un mondo con molta più vitalità di quanto gli scienziati abbiano a lungo presunto.

"La connessione con l'astrobiologia è immediata:è proprio lì davanti al tuo viso. Vedi materiali organici, acqua ed energia, " ha detto Michael Summers, uno scienziato planetario del team di New Horizons specializzato nella struttura e nell'evoluzione delle atmosfere planetarie.

Summers è coautore di due articoli di ricerca sull'argomento, con il primo, "La fotochimica dell'atmosfera di Plutone come illuminata da nuovi orizzonti, "pubblicato sulla rivista Icaro nel mese di settembre. La seconda carta, "Constraints on the Microphysics of Pluto's Photochemical Haze from New Horizons Observations" è in corso di stampa sulla stessa rivista.

Foschia appiccicosa

Guardando per la prima volta le immagini di Plutone, Summers ha ricordato un mondo che ha studiato per decenni mentre lavorava alla George Mason University. Titano, una gelida luna di Saturno color arancio, è l'unica luna nel Sistema Solare con un'atmosfera sostanziale e un ciclo idrologico liquido (metano). Ha la chimica degli idrocarburi, compresi i laghi di etano e metano che hanno composti che possono essere precursori della chimica necessaria per la vita.

A differenza di Titano, L'atmosfera di Plutone è sottile e rada, con foschia che raggiunge almeno 200 chilometri (125 miglia) sopra la superficie, almeno dieci volte superiore a quanto previsto dagli scienziati. Ma sopra i 30 km (19 miglia) Plutone mostra un paradosso simile a Titano con la condensazione che si verifica in una regione con una temperatura troppo calda per la formazione di particelle di foschia

La sonda spaziale Cassini della NASA ha visto la stessa stranezza nei tratti più alti dell'atmosfera di Titano (la ionosfera) a circa 500-600 chilometri sopra la superficie (circa 310 o 370 miglia). Attraverso la modellazione, gli scienziati hanno determinato che la condensazione è in parte il risultato della fotochimica di Titano, per cui la luce solare ultravioletta scompone il metano, innescando la formazione di idrocarburi.

"Questa formazione di foschia è iniziata nella ionosfera, dove sono presenti particelle elettricamente cariche (elettroni e ioni), " Summers ha detto. "Gli elettroni si attaccano agli idrocarburi e li fanno aderire insieme. Diventano molto stabili, e mentre cadono attraverso l'atmosfera crescono grazie ad altre particelle che si attaccano a loro. Più sono grandi, più velocemente cadono. su Titano, man mano che si scende nell'atmosfera le particelle di foschia diventano più numerose e molto più grandi che su Plutone"

Ripensandoci, Summers ha detto che non dovrebbe essere una sorpresa che Plutone abbia probabilmente lo stesso processo. come Titano, ha un'atmosfera di azoto con metano come componente minore. La differenza principale, però, l'atmosfera di Plutone è a soli 10 millibar in superficie, rispetto agli 1,5 bar di Titan. (Un bar è un'unità metrica di pressione, con 1 bar pari a 10, 000 unità pascal, o leggermente inferiore alla pressione atmosferica media sulla Terra a livello del mare.) La differenza di pressione atmosferica dei due corpi influenza anche la forma delle particelle di foschia poiché le particelle di Titano impiegano molto più tempo per cadere in superficie e alla fine diventare sferiche, mentre le particelle di foschia di Plutone cadono più rapidamente e crescono in frattali.

Molecole complesse

Con la possibile produzione di idrocarburi e nitrili (un'altra molecola organica) su Plutone, potrebbe aver luogo una pre-chimica ancora più interessante per la vita, Summers ha detto. "Puoi iniziare a costruire complesse molecole prebiotiche, " disse. Un esempio è l'acido cianidrico, forse una molecola chiave che porta alla chimica prebiotica.

Ciò che abbonda anche su Titano sono le toline, composti organici complessi creati quando la luce ultravioletta del Sole colpisce le particelle di foschia. È raro sulla Terra, ma comune su Titano e potrebbe aver contribuito al suo colore arancione. C'è anche una tonalità rossastra su parti della superficie di Plutone, che potrebbe provenire da uno strato di tholin, Summers ha detto.

Il suo rapido calcolo stima che queste toline potrebbero avere uno spessore compreso tra 10 e 30 metri, fornendo più materiale organico per metro quadrato di una foresta sulla Terra. Questo materiale può anche cambiare la sua composizione chimica quando i raggi cosmici (particelle di radiazioni ad alta energia) colpiscono la superficie.

intrigante, materiale rossastro è stato avvistato anche vicino ai vulcani di ghiaccio di Plutone, o caldere. È possibile che il pianeta nano abbia un oceano sotterraneo simile a quello sospettato su Titano, Encelado di Saturno e Europa di Giove. queste lune, però, avere una fonte di energia mareale all'interno, creato orbitando attorno ai loro enormi pianeti centrali e interagendo gravitazionalmente con altre lune. Plutone è privo di tale riscaldamento, ma è possibile che la radioattività al suo interno mantenga il liquido all'interno, Summers ha detto.

"Queste sono le cose di cui hai bisogno per la vita:prodotti organici, materia prima ed energia, " disse Summers.

Anche se in questo momento è una forzatura dire che Plutone è ospitale per tutta la vita, Summers ha detto che non vede l'ora di fare più modelli. "Ho studiato Plutone per tutta la vita, e non mi sarei mai aspettato di parlare di queste cose essendo lì."

Questa storia è stata ripubblicata per gentile concessione dell'Astrobiology Magazine della NASA. Esplora la Terra e oltre su www.astrobio.net.