Nel luglio 2015, il Nuovi orizzonti la missione ha fatto la storia quando ha condotto il primo flyby nella storia di Plutone. Nel corso del suo sorvolo, la sonda ha raccolto volumi di dati sulla superficie, la composizione, l'atmosfera e il sistema delle lune di Plutone. Ha anche fornito immagini mozzafiato del "cuore" di Plutone, delle sue pianure ghiacciate, delle catene montuose e del misterioso "terreno a lame".
Queste strane caratteristiche mostrarono per la prima volta alla gente quanto radicalmente diversa la superficie di Plutone sia dalla Terra e dagli altri pianeti del Sistema Solare interno. Ma stranamente, hanno anche mostrato come questo mondo distante sia anche abbastanza simile alla Terra. Ad esempio, in un nuovo studio, un team di ricercatori che lavora alle immagini dal Nuovi orizzonti la missione ha notato "dune" sulla superficie di Plutone che assomigliano alle dune di sabbia qui sulla Terra.
Lo studio, intitolato "Dunes on Pluto", è stato recentemente pubblicato sulla rivista Scienza. Lo studio è stato condotto da Matthew Telfer, docente di geografia fisica presso l'Università di Plymouth, con contributi significativi forniti da Eric J. R. Parteli e Jani Radebaugh - geoscienziati dell'Università di Colonia e Brigham Young University, rispettivamente.
A loro si sono uniti i membri del Carl Sagan Center presso il SETI Institute, l'Ames Research Center della NASA, l'Osservatorio Lowell, il Southwest Research Institute (SwRI), il National Optical Astronomy Observatory, il Massachusetts Institute of Technology (MIT), il Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory (JHUAPL) e diverse università.
Sulla Terra, le dune sono formate da sabbia spazzata dal vento che crea ripetute creste nel deserto o lungo le spiagge. Modelli simili sono stati osservati lungo i letti dei fiumi e le pianure alluvionali, dove l'acqua deposita sedimenti nel tempo. In tutti i casi, formazioni simili a dune sono il risultato del trasporto di particelle solide da un mezzo mobile (cioè aria o acqua). Oltre la Terra, tali modelli sono stati osservati su Marte, Titano e persino sulla Cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko.
Tuttavia, quando si consultano le immagini da Nuovi orizzonti sonda, Telfer e i suoi colleghi hanno notato formazioni simili nella regione Sputnik Planitia su Plutone. Questa regione, che costituisce il lobo occidentale del Tombaugh Regio a forma di cuore, è essenzialmente un enorme bacino coperto di ghiaccio. I ricercatori hanno già notato che la superficie sembra essere costituita da poligoni irregolari delimitati da trogoli, che sembrano essere indicazioni di cellule di convezione.
Come il dottor Telfer ha detto a Space Magazine via email:
“Nei primi giorni abbiamo visto alcune caratteristiche simili a dune, ma con il passare del tempo e con l'arrivo di nuove immagini, la maggior parte di queste sembrava sempre meno convincente. Ma un'area è diventata sempre più convincente ad ogni passaggio. Questo è ciò su cui stiamo segnalando ".
Un'altra caratteristica interessante sono i flussi oscuri che sono lunghi pochi chilometri e sono tutti allineati nella stessa direzione. Ma altrettanto interessanti sono state le caratteristiche che Telfer e il suo team hanno notato, che sembravano dune perpendicolari alle strisce del vento. Ciò indicava che erano dune trasversali, i tipi che si accumulano a causa della prolungata attività del vento nel deserto.
Per determinare se questa fosse un'ipotesi plausibile, i ricercatori hanno costruito modelli che prendevano in considerazione il tipo di particelle che avrebbero costituito queste dune. Hanno concluso che il ghiaccio di metano o di azoto sarebbe in grado di formare granuli di sabbia che potrebbero essere trasportati dai venti tipici. Hanno quindi modellato la fisica dei venti di Plutone, che sarebbe più forte scendendo dalle pendici delle montagne che confinano con lo Sputnik Planum.
Tuttavia, decisero anche che i venti di Plutone non sarebbero stati abbastanza forti da spingere le particelle da sole. È qui che la sublimazione ha giocato un ruolo chiave, in cui il ghiaccio superficiale passa da una fase solida direttamente a un gas quando viene riscaldato dalla luce solare. Questa sublimazione fornirebbe la forza ascendente necessaria per sollevare le particelle, a quel punto verrebbero catturate dai venti di Plutone e fatte esplodere.
Come ha spiegato il dottor Telfer, questa conclusione è stata resa possibile grazie all'enorme quantità di supporto che il suo team ha ottenuto, in gran parte proveniente dal team tematico New Horizons Geology, Geophysics and Imaging Science:
"Una volta che abbiamo fatto l'analisi spaziale che ci ha reso veramente sicuri che queste caratteristiche avevano un senso come dune, abbiamo avuto la grande opportunità di incontrarci con Eric Parteli a Colonia; ci ha mostrato attraverso la sua modellazione che le dune dovrebbero formarsi, purché i grani si dispongano in volo in primo luogo. Il team della New Horizons della NASA ha davvero aiutato qui, mentre hanno sottolineato che i ghiacci misti di azoto / metano lancerebbero preferibilmente grani di ghiaccio di metano verso l'alto mentre i ghiacci sublimano. "
Oltre a mostrare che Plutone, uno degli oggetti più distanti nel Sistema Solare, ha alcune cose in comune con la Terra, questo studio ha anche dimostrato quanto sia attiva la superficie di Plutone. "Ci mostra che non solo la superficie di Plutone influenza la sua atmosfera, ma è anche vero il contrario", ha detto il dottor Telfer. "Abbiamo una superficie del mondo davvero dinamica, così lontana nel sistema solare.
Inoltre, capire come possono formarsi le dune nelle condizioni di Plutone aiuterà gli scienziati a interpretare caratteristiche simili che si trovano altrove nel Sistema Solare. Ad esempio, la NASA sta pianificando di inviare una missione a Titano nel prossimo decennio per studiare le sue molte interessanti caratteristiche di superficie, tra cui le sue formazioni di dune. E molte altre missioni vengono inviate per esplorare il Pianeta Rosso prima che avvenga una missione con equipaggio negli anni '30.
Sapere come sono state create tali formazioni è la chiave per comprendere le dinamiche del pianeta, che aiuteranno a rispondere ad alcune delle domande più profonde su ciò che sta accadendo in superficie.
