Un "cuore pulsante" di azoto congelato controlla i venti di Plutone e può dare origine a caratteristiche sulla sua superficie, secondo un nuovo studio.

La famosa struttura a forma di cuore di Plutone, chiamato Tombaugh Regio, è diventato rapidamente famoso dopo che la missione New Horizons della NASA ha catturato filmati del pianeta nano nel 2015 e ha rivelato che non è il mondo sterile che gli scienziati pensavano che fosse.

Ora, una nuova ricerca mostra che il famoso cuore di azoto di Plutone governa la sua circolazione atmosferica. Scoprire come si comporta l'atmosfera di Plutone offre agli scienziati un altro posto da confrontare con il nostro pianeta. Tali risultati possono individuare caratteristiche sia simili che distintive tra la Terra e un pianeta nano a miliardi di miglia di distanza.

Il gas azoto, un elemento che si trova anche nell'aria sulla Terra, comprende la maggior parte della sottile atmosfera di Plutone, insieme a piccole quantità di monossido di carbonio e il gas serra metano. L'azoto congelato copre anche parte della superficie di Plutone a forma di cuore. Durante il giorno, uno strato sottile di questo ghiaccio di azoto si riscalda e si trasforma in vapore. Di notte, il vapore si condensa e forma nuovamente il ghiaccio. Ogni sequenza è come un battito cardiaco, pompando venti di azoto intorno al pianeta nano.

Nuova ricerca in AGU's Journal of Geophysical Research:Planets suggerisce che questo ciclo spinge l'atmosfera di Plutone a circolare nella direzione opposta alla sua rotazione, un fenomeno unico chiamato retro-rotazione. Mentre l'aria si avvicina alla superficie, trasporta calore, granelli di ghiaccio e particelle di foschia per creare strisce di vento scure e pianure nelle regioni nord e nord-ovest.

"Ciò evidenzia il fatto che l'atmosfera e i venti di Plutone, anche se la densità dell'atmosfera è molto bassa, possono avere un impatto sulla superficie, " disse Tanguy Bertrand, un astrofisico e scienziato planetario presso l'Ames Research Center della NASA in California e autore principale dello studio.

La maggior parte del ghiaccio di azoto di Plutone è confinato a Tombaugh Regio. Il suo "lobo" sinistro è un 1, Una calotta glaciale di 000 chilometri (620 miglia) situata in un bacino profondo 3 chilometri (1,9 miglia) chiamato Sputnik Planitia, un'area che contiene la maggior parte del ghiaccio di azoto del pianeta nano a causa della sua bassa elevazione. Il "lobo" destro del cuore è composto da altopiani e ghiacciai ricchi di azoto che si estendono nel bacino.

"Prima di Nuovi Orizzonti, tutti pensavano che Plutone sarebbe stato un netball, completamente piatto, quasi nessuna diversità, " Bertrand ha detto. "Ma è completamente diverso. Ha molti paesaggi diversi e stiamo cercando di capire cosa sta succedendo lì".

venti occidentali

Bertrand e i suoi colleghi hanno deciso di determinare come circola l'aria, che è 100, 000 volte più sottile di quello della Terra, potrebbe modellare le caratteristiche sulla superficie. Il team ha estratto i dati dal flyby di New Horizons del 2015 per rappresentare la topografia di Plutone e le sue coperte di ghiaccio di azoto. Hanno quindi simulato il ciclo dell'azoto con un modello di previsione meteorologica e valutato come i venti soffiassero sulla superficie.

Il gruppo ha scoperto che i venti di Plutone al di sopra dei 4 chilometri (2,5 miglia) soffiano a ovest, la direzione opposta alla rotazione orientale del pianeta nano, in una retro-rotazione durante la maggior parte del suo anno. Poiché l'azoto all'interno di Tombaugh Regio vaporizza a nord e diventa ghiaccio a sud, il suo movimento innesca i venti di ponente, secondo il nuovo studio. Nessun altro posto nel sistema solare ha una tale atmosfera, tranne forse Tritone, la luna di Nettuno.

I ricercatori hanno anche scoperto una forte corrente di movimento rapido, aria di superficie lungo il confine occidentale del bacino dello Sputnik Planitia. Il flusso d'aria è come i modelli di vento sulla Terra, come il Kuroshio lungo il confine orientale dell'Asia. L'azoto atmosferico che si condensa nel ghiaccio guida questo modello di vento, secondo le nuove scoperte. Le alte scogliere di Sputnik Planitia intrappolano l'aria fredda all'interno del bacino, dove circola e diventa più forte mentre attraversa la regione occidentale.

L'esistenza dell'intensa corrente di confine occidentale eccitò Candice Hansen-Koharcheck, uno scienziato planetario con il Planetary Science Institute di Tucson, Arizona, che non era coinvolta nel nuovo studio.

"È proprio il genere di cose che è dovuto alla topografia o alle specificità dell'ambientazione, " ha detto. "Sono impressionata dal fatto che i modelli di Plutone siano avanzati al punto che si può parlare del clima regionale".

Su scala più ampia, Hansen-Koharcheck pensava che il nuovo studio fosse intrigante. "L'intero concetto del cuore pulsante di Plutone è un modo meraviglioso di pensarlo, " lei ha aggiunto.

Questi modelli di vento derivanti dal cuore di azoto di Plutone potrebbero spiegare perché ospita pianure scure e strisce di vento a ovest di Sputnik Planitia. I venti potrebbero trasportare calore, che riscalderebbe la superficie, o potrebbero erodere e scurire il ghiaccio trasportando e depositando particelle di foschia. Se i venti sul pianeta nano turbinassero in una direzione diversa, i suoi paesaggi potrebbero sembrare completamente diversi.

"Sputnik Planitia potrebbe essere importante per il clima di Plutone quanto l'oceano lo è per il clima della Terra, " disse Bertrand. "Se rimuovi lo Sputnik Planitia, se rimuovi il cuore di Plutone, non avrai la stessa circolazione, " Ha aggiunto.

Le nuove scoperte consentono ai ricercatori di esplorare l'atmosfera di un mondo esotico e confrontare ciò che scoprono con ciò che sanno sulla Terra. Il nuovo studio mette in luce anche un oggetto a 6 miliardi di chilometri (3,7 miliardi di miglia) di distanza dal sole, con un cuore che ha affascinato il pubblico di tutto il mondo.

"Plutone ha un mistero per tutti, " disse Bertrand.