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Los glaciares de nitrógeno y la atmósfera menguante de Plutón


El blog de Daniel Marín


La NASA ha publicado hoy nuevas imágenes de Plutón tomadas por la sonda New Horizons durante el sobrevuelo del planeta enano y, como ya viene siendo habitual, son simplemente espectaculares. Empecemos primero por una imagen alucinante que nos ha dejado a todos sin aliento:

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La atmósfera de Plutón rodea el planeta enano visto desde dos millones de kilómetros el 15 de julio, siete horas después del máximo acercamiento. La imagen fue captada por la cámara LORRI (NASA/JHUAPL/SwRI).

No, no es Titán, aunque lo parezca. Efectivamente, se trata del hemisferio nocturno de Plutón rodeado por la atmósfera que dispersa la luz del Sol. Puede que la imagen no te parezca gran cosa -un simple anillo difuso-, pero piensa que hemos tenido que viajar cinco mil millones de kilómetros para obtener esta fotografía. Es una imagen imposible de obtener desde la Tierra y revela lo lejos que ha llegado nuestra especie en su afán por explorar el sistema solar. Sabíamos que Plutón tenía una atmósfera, pero ahora es cuando podemos verla.

Plutón visto a 450 000 km de distancia por la cámara LORRI (NASA/JHUAPL/SwRI).
Plutón visto a 450 000 km de distancia por la cámara LORRI antes del encuentro (NASA/JHUAPL/SwRI).

Desde un punto más técnico, la imagen fue tomada por la New Horizons a dos millones de kilómetros de distancia de Plutón siete horas después de pasar por el punto de máximo acercamiento al planeta enano. Aunque algunos modelos predecían que la sonda sería capaz de fotografiar la atmósfera, nadie se esperaba semejante estampa tan llamativa. En realidad, lo que vemos es la luz solar reflejada en partículas en suspensión dentro de la tenue atmósfera de Plutón, compuesta principalmente por nitrógeno. La imagen fue enviada a la Tierra el 23 de julio, y es que a pesar de que se suponía que el envío inicial de fotografías se había detenido el 20 de julio, se ve que el equipo de la New Horizons ha realizado algunos cambios en la secuencia original de transmisión de datos.

Con esta imagen queda claro el interés que el equipo de la misión tenía en que la sonda pasase por la sombra de Plutón para estudiar su atmósfera. ¿Y qué ha descubierto? Pues que la tenue atmósfera de Plutón se extiende centenares de kilómetros en el espacio. Y, por si fuera poco, presenta una estructura vertical muy desarrollada. En la imagen se aprecian dos capas de neblinas, una situada a 130 kilómetros de altura y otra a 80 kilómetros, aunque podrían ser algunas más. Esto es un problema para los modelos teóricos, porque la mayoría predecían que estas capas no podían superar los treinta kilómetros de altura. Explicar cómo es posible la existencia de esta estructura vertical tan marcada en una atmósfera cuya densidad apenas alcanza una cienmilésima parte de la terrestre va a ser todo un desafío.

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Detalle de la estructura en la atmósfera de Plutón (NASA/JHUAPL/SwRI).

Se cree que las neblinas están formadas por tolinas, es decir, compuestos orgánicos formados por la interacción de la luz ultravioleta y los rayos cósmicos con el metano. Hasta antes del encuentro existía un debate entre los partidarios de que las tolinas se formaban principalmente en los hielos de la superficie y los que predecían que se creaban en la atmósfera. Evidentemente, todo indica que han ganado estos últimos. Las tolinas, de color marrón rojizo, caen sobre la superficie de Plutón como una nieve muy fina de forma constante, lo que explica que, aunque haya zonas más oscuras que otras, la mayoría de la superficie presenta una sorprendente uniformidad en el color. Con el tiempo, la acción de los rayos cósmicos y ultravioleta crean nuevas sustancias a partir de esta fina nieve que enrojecen todavía más la superficie.

Vídeo sobre los mecanismos de formación de tolinas:


El paso por la sombra de Plutón permitió que el espectrómetro ultravioleta Alice analizase la atmósfera y conformase la presencia de hidrocarburos simples como eteno y etino. La sonda también pasó por la sombra de Caronte y en este caso no ha habido sorpresas: la mayor luna de Plutón no posee atmósfera digna de mención, a pesar de que algunos modelos predecían lo contrario. No obstante, habrá que esperar a los datos espectrales completos para descartar una posible atmósfera muy tenue.

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Datos del instrumento Alice durante la ocultación del Sol por Caronte. No se ha detectado atmósfera alguna (NASA/JHUAPL/SwRI).

Pero sin duda, uno de los conjuntos de datos más esperados eran los del instrumento REX. Durante el paso por la sombra de Plutón, la red de espacio profundo de la NASA envío una señal de radio hacia la sonda. La New Horizons captó la señal mientras se ocultaba por detrás del disco del planeta enano, lo que ha permitido construir un perfil detallado de la presión atmosférica hasta la superficie. La presión de la tenue atmósfera de Plutón ha sido uno de los mayores misterios del planeta enano desde que se descubrió en 1988. Aunque Plutón se está alejando del Sol desde los años 80, las últimas medidas desde la Tierra tomadas durante ocultaciones estelares demostraron que la presión atmosférica ha aumentado en estas décadas, mientras que los modelos predecían que debía disminuir al congelarse la atmósfera sobre la superficie.

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En azul, datos de la presión atmosférica de Plutón medida por observatorios terrestres. En rojo, el dato del instrumento REX de la New Horizons. La presión aparece en microbares(NASA/JHUAPL/SwRI).

Sin embargo, contra todo pronóstico, el experimento REX ha detectado que la presión superficial real es de entre cinco y diez microbares, menos de la mitad de la medida hace muy poco tiempo. Evidentemente, o las observaciones terrestres se han visto afectadas por algún tipo de error sistemático o realmente la atmósfera de Plutón ha sufrido un cambio brutal en muy poco tiempo. Es posible que, de ser verdadera, esta variación sea un hecho puntual, pero quizá podríamos estar contemplando el tan esperado proceso de congelación de la atmósfera del planeta enano.

Dejando a un lado la atmósfera de Plutón, el equipo de la New Horizons ha publicado nuevas imágenes de la cámara LORRI correspondientes a la zona norte del ‘corazón’, también denominada Tombaugh Regio. Lo sorprendente es que en las imágenes se ve cómo el hielo de esta zona ha fluido hacia las zonas menos elevadas de la meseta circundante. Los datos del espectrómetro infrarrojo LEISA ya habían demostrado que el lóbulo izquierdo de Tombaugh Regio, conocido como Sputnik Planum, era rica en hielo de monóxido de carbono, pero un análisis más cuidadoso ha revelado que también abundan los hielos de nitrógeno y de metano, especialmente en los bordes.

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Los flujos de hielos en el borde de Sputnik Planum (NASA/JHUAPL/SwRI).

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La imagen anterior explicada (NASA/JHUAPL/SwRI).

Los investigadores creen que los flujos de hielo de estas zonas fronterizas se deben principalmente a hielo de nitrógeno y, de hecho, no descartan que haya fluido nitrógeno líquido por la zona en algún momento del pasado reciente. Es más, es posible que en estos momentos exista bajo el hielo superficial una capa de nitrógeno líquido a determinada profundidad gracias a la mayor presión.

Contexto de la imagen anterior en un mosaico de la Tombaugh Regio. Los Hillary Montes y los T se ven en la parte inferior ().
Contexto de la imagen anterior en un mosaico de la Tombaugh Regio. Los Hillary Montes y los Norgay Montes se ven en la parte inferior (NASA/JHUAPL/SwRI).

En la parte sur de la Tombaugh Regio ya habíamos visto previamente dos cadenas montañosas increíblemente espectaculares. La cordillera más alta fue bautizada como Norgay Montes, con picos de unos tres kilómetros de altura, mientras que la otra ha sido bautizada -siempre de forma no oficial- como Hillary Montes. No cabe duda de que se trata de una elección de nombres bastante acertada. Precisamente, en esta zona se pueden ver los glaciares de hielos invadiendo terrenos muchos más viejos, como los pertenecientes a la oscura banda ecuatorial denominada Cthulhu Regio (antes conocida como ‘la ballena’).

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La frontera entre Tombaugh Regio y Cthulhu Regio con los Hillary Montes y los Norgay Montes (NASA/JHUAPL/SwRI).

Vídeo en el que podemos sobrevolar la Tombaugh Regio:


 
Detalle de los Montes Norgay y Hillary (NASA/JHUAPL/SwRI/Thomas Appéré).
Detalle de los Montes Norgay y Hillary (NASA/JHUAPL/SwRI/Thomas Appéré).

Zona de los Montes Norgay y Hillary (NASA/JHUAPL/SwRI/Thomas Appéré).
Zona de los Montes Norgay y Hillary (NASA/JHUAPL/SwRI/Thomas Appéré).

La Tombaugh Regio en color exagerado (NASA/JHUAPL/SwRI).
La Tombaugh Regio en color exagerado (NASA/JHUAPL/SwRI/Roman Tkachenko).

De paso, también hemos podido disfrutar de unas cuantas imágenes llamativas de Plutón. Primero, aquí tenemos dos imágenes del disco de Plutón tomadas por la cámara LORRI a 450 000 kilómetros de distancia y coloreadas a partir de los datos de la cámara Ralph (MVIC):

Hemisferio norte de Plutón visto en falso color por la cámara LORRI a 280 000 km de distancia ().
Hemisferio norte de Plutón visto en falso color por la cámara LORRI a 450 000 km de distancia con una resolución de 2,2 km/píxel (NASA/JHUAPL/SwRI).

Hemisferio sur de Plutón visto en falso color por la cámara LORRI a 280 000 km de distancia ().
Hemisferio sur de Plutón visto en falso color por la cámara LORRI a 450 000 km de distancia (NASA/JHUAPL/SwRI).

La siguiente fotografía de LORRI también ha sido coloreada usando los datos de Ralph, pero los colores han sido exagerados para dejar patentes las diferencias en composición de la superficie:

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Imagen de LORRI coloreada de forma exagerada para destacar los distintos tipos de terreno (NASA/JHUAPL/SwRI).

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La imagen anterior con las coordenadas de latitud y longitud (NASA/JHUAPL/SwRI).

Ahora bien, si estás cansado de las imágenes de LORRI coloreadas ‘a mano’ con fotos de la cámara Ralph, aquí tienes una imagen de Plutón y Caronte tomada por la mismísima cámara a color MVIC del instrumento Ralph el 14 de julio a las 06:49 UTC, cuando la nave estaba a 250 000 kilómetros de su objetivo. Además del color real, se ve claramente que el albedo de Plutón (55%) es muy superior al de Caronte (35%):

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Imagen de Plutón a Caronte a color por la cámara MVIC tomada el 14 de julio a 250 000 km de distancia (NASA/JHUAPL/SwRI).

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La imagen anterior tratada para que ambos cuerpos se vean a menor distancia (NASA/JHUAPL/SwRI/Ron Baalke).

Además de Plutón, la New Horizons ha enviado una imagen del disco de Caronte en el que se aprecian más cráteres y cañones:

Detalle de Caronte obtenido por la cámara LORRI el día del sobrevuelo (NASA/JHUAPL/SwRI).
Detalle de Caronte obtenido por la cámara LORRI el día del sobrevuelo (NASA/JHUAPL/SwRI).

La imagen anterior superpuesta a otra de todo el disco de Caronte (NASA/JHUAPL/SwRI/Ron Baalke).
La imagen anterior superpuesta a otra de todo el disco de Caronte (NASA/JHUAPL/SwRI/Ron Baalke).

Después del descubrimiento de una atmósfera con una rica estructura vertical y glaciares de hielo de nitrógeno en la superficie, Plutón se sigue superando así mismo. Si alguien esperaba que el mayor cuerpo del cinturón de Kuiper iba a ser una fría y aburrida roca cubierta de cráteres, se equivocaba.

Cada día que pasa este mundo se vuelve más interesante.



danielmarin.naukas.com/2015/07…


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:iconerwil:
erwil Featured By Owner Jul 8, 2015  Professional Digital Artist
Eep! Thank you very much for the favourites!
Reply
:iconevangelion-02:
EVANGELION-02 Featured By Owner Jul 8, 2015  Hobbyist Digital Artist
Np

Your
art is beautiful. I would like to see more, particularly your comic from now on.

See you
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:iconerwil:
erwil Featured By Owner Jul 8, 2015  Professional Digital Artist
Aw thank you very much! I'll do my best to keep updating it frequently! ^o^
Reply
:iconhendrikhermans:
HendrikHermans Featured By Owner Jul 4, 2015  Hobbyist Traditional Artist
Thank you very much for faving and for the watch !
Reply
:iconevangelion-02:
EVANGELION-02 Featured By Owner Jul 5, 2015  Hobbyist Digital Artist
You're welcome.

Your work is fantastic :thumbsup:
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