Qué son los volcanes de hielo, el último misterio de Plutón que intriga a los astrónomos

Plutón, el planeta enano más grande del Sistema Solar, se volvió aún más interesante luego de que un estudio revelara que los flujos de lava helada que cubren grandes extensiones de su superficie son recientes.

En este contexto, "reciente" significa probablemente no más de mil millones de años. Eso es hace mucho tiempo, por supuesto, y no hay ninguna sugerencia de que los volcanes todavía estén activos, pero se trata de solo un cuarto de la edad del Sistema Solar y nadie sabe cómo Plutón generó el calor necesario para impulsar estas erupciones.

El descubrimiento, que llega casi siete años después de que la sonda New Horizons de la NASA (Agencia Espacial Estadounidense) hiciera su espectacular sobrevuelo de Plutón el 14 de julio de 2015, se produjo gracias al análisis de imágenes y otros datos realizado por un equipo dirigido por Kelsi Singer del Southwest Research Institute en Boulder, Colorado.

El equipo de Singer prestó especial atención a una región montañosa llamada Wright Mons, que se eleva entre 4 y 5 kilómetros por encima de su entorno, tiene unos 150 km de ancho en su base y una depresión central (un agujero) de 40 a 50 km, de ancho, con un piso al menos tan bajo como el terreno circundante.

El equipo afirma que Wright Mons es un volcán y cita la falta de cráteres de impacto como evidencia de que, probablemente, no tiene más de mil o dos mil millones de años.

Muchas otras áreas de Plutón han existido lo suficiente como para acumular una gran cantidad de cráteres generados por impactos de objetos exteriores, que ningún flujo de lava helada reciente ha cubierto.

En lo que respecta a volcanes, Wright Mons es uno grande. Su volumen supera los 20 mil km cúbicos.

Aunque considerablemente menor que el volumen de los volcanes más grandes de Marte, este volumen es similar al total del Mauna Loa de Hawái y mucho mayor que el volumen de su porción sobre el nivel del mar.

Esto es particularmente impresionante dado el pequeño tamaño de Plutón, con un diámetro de aproximadamente un tercio del de Marte y una sexta parte de la Tierra.

Las particularidades de Wright Mons

En detalle, se ve que las laderas de Wright Mons y gran parte de sus alrededores están llenas de montículos de hasta 1 km de altura y en su mayoría de 6 a 12 km de ancho.

El equipo concluye que estos montículos están hechos principalmente de hielo de agua, en lugar de hielo de nitrógeno o metano que cubre algunas otras regiones jóvenes de Plutón.

Argumentan que esto es consistente con la fuerza material necesaria para formar y preservar estos domos helados, pero reconocen pequeños parches de nitrógeno-hielo mucho más débiles, principalmente en la depresión central.

Los montículos probablemente fueron creados por algún tipo de volcanismo de hielo, conocido con el término técnico "criovolcanismo": erupción de agua helada en lugar de roca fundida.

La densidad aparente de Plutón muestra que debe tener roca en su interior, pero sus regiones exteriores son una mezcla de hielo (agua, metano, nitrógeno y probablemente también amoníaco y monóxido de carbono, todos los cuales son menos de un tercio de la densidad de la roca), del mismo modo que la corteza de la Tierra y otros planetas rocosos es una mezcla de varios minerales de silicato.

A la temperatura de la superficie de Plutón, muy por debajo de -200°C, el hielo hecho de agua congelada es inmensamente fuerte. Puede (y en Plutón lo hace) formar montañas empinadas que durarán por la eternidad sin hundirse cuesta abajo como un glaciar en la mucho menos gélida Tierra, donde el hielo de agua es más débil.

¿Qué derrite el hielo?

El hielo, por supuesto, se derrite a temperaturas mucho más bajas que la roca. Y cuando hay una mezcla de dos hielos, la fusión puede comenzar a una temperatura más baja que la de cualquiera de los dos hielos puros (el mismo principio se aplica a la roca de silicato hecha de diferentes minerales).

Esto hace que la fusión sea aún más fácil. A pesar de esto, es una sorpresa encontrar evidencia de erupciones criovolcánicas ricas en agua relativamente jóvenes en Plutón, porque no hay una fuente de calor conocida que las impulse.

Solo hay un alcance muy limitado para que el interior de Plutón se caliente por las fuerzas de las mareas, un efecto gravitacional entre los cuerpos en órbita, como una luna y un planeta, que calientan el interior de algunas de las lunas de Júpiter y Saturno.

Y la cantidad de roca dentro de Plutón no es suficiente para producir mucho calor a partir de la radioactividad.

Singer y sus compañeros de trabajo especulan que Plutón, de alguna, manera retuvo el calor desde su nacimiento, que no pudo filtrarse hasta el final de la historia del cuerpo. Esto sería consistente con que Plutón tenga un océano interno profundo de agua líquida, sugerido por otras evidencias.

Si los montículos a partir de los cuales se construye Wright Mons representan erupciones de hielo de agua, esta sustancia claramente no fluía libremente como agua líquida, sino que debe haber sido una especie de "papilla" rica en cristales pegajosos, quizás dentro de una piel exterior completamente congelada pero aún así flexible, que confinó cada efusión de fluido en un montículo en forma de cúpula.

¿Un agujero en el argumento?

El equipo cita la profundidad y el volumen de la depresión central de Wright Mons para descartar sugerencias anteriores de que se trata de un cráter volcánico (una caldera) o que ha sido excavado por erupciones explosivas. En cambio, lo ven como una brecha que de alguna manera evitó ser cubierta por montículos en erupción.

Tengo mis dudas al respecto, porque al sur de Wright Mons hay un probable volcán aún más grande, Piccard Mons, que también tiene una gran depresión central.

Me parece demasiada coincidencia que haya dos volcanes adyacentes, ambos con agujeros fortuitos en el medio. Creo que es más probable que estas depresiones centrales sean de alguna manera parte integral de cómo estos volcanes crecieron o entraron en erupción.

Piccard está menos retratado que Wright porque, en el momento en que New Horizons realizó su aproximación más cercana, la rotación de Plutón había llevado a Piccard a la oscuridad. El sobrevuelo fue tan rápido que sólo se pudo ver con detalle el lado de Plutón orientado hacia el Sol en ese momento.

Sin embargo, New Horizons pudo obtener imágenes de Piccard Mons gracias a la luz solar débilmente reflejada en el suelo por la bruma de la atmósfera de Plutón.Es un logro notable, pero nos deja con ganas de saber más.

¿Qué detalles adicionales se esconden en la mitad de Plutón que no ha sido fotografiada? Probablemente pasarán décadas antes de que lo sepamos, o de que aprendamos mucho más sobre cómo se formaron estos volcanes helados.