I lunghi e profondi canyon di Caronte spiegati dai modelli
Quando la navicella spaziale New Horizons della Nasa ha sorvolato nel 2015 il sistema Plutone-Caronte, il team scientifico guidato dal Southwest Research Institute ha scoperto oggetti interessanti e geologicamente attivi.
Ora, grazie ad una rivisitazione dell’enorme mole di dati acquisiti, è stata esplorata la fonte dei flussi criovulcanici e un’evidente cintura di fratture sulla grande luna di Plutone, Caronte. Questi nuovi modelli suggeriscono che quando l’oceano interno del satellite naturale si è congelato, potrebbe aver formato delle lunghe e profonde depressioni lungo la sua circonferenza.
“In effetti quando un oceano presente nel sottosuolo si congela, si espande, creando grandi sollecitazioni nel suo guscio ghiacciato e pressurizzando l’acqua sottostante. Sospettavamo che questa fosse la fonte dei grandi canyon e dei flussi criovulcanici di Caronte“, spiega la dott.ssa Alyssa Rhoden.
Per comprendere meglio l’evoluzione dell’interno e della superficie della luna, Rhoden ha modellato il modo in cui si sono formate le fratture nel guscio di ghiaccio di Caronte quando l’oceano sottostante si è congelato. Il team ha modellato oceani di acqua, ammoniaca o una miscela dei due sulla base di domande sulla composizione.
L’ammoniaca può agire da antigelo e prolungare la vita dell’oceano; tuttavia, i risultati non differivano sostanzialmente.
Quando le fratture penetrano nell’intero guscio di ghiaccio e toccano l’oceano sotterraneo, il liquido, pressurizzato dall’aumento di volume del ghiaccio appena congelato, può essere spinto attraverso le fratture per eruttare in superficie. I modelli hanno quindi cercato di identificare le condizioni che potrebbero creare fratture che penetrano completamente nel guscio ghiacciato di Caronte, collegando la superficie e l’acqua sotterranea atta a consentire il criovulcanismo di origine oceanica.
Tuttavia, sulla base degli attuali modelli dell’evoluzione interna di Caronte, i gusci di ghiaccio erano troppo spessi per essere completamente incrinati dalle sollecitazioni associate al congelamento degli oceani.
Anche la tempistica del congelamento dell’oceano è importante. Le orbite sincrone e circolari di Plutone e Caronte si sono stabilizzate relativamente presto, quindi il riscaldamento delle maree si è verificato solo durante il primo milione di anni.
Credit: NASA – Southwest Research Institute
“O il guscio di ghiaccio di Caronte aveva uno spessore inferiore a 10 chilometri quando si sono verificati i flussi, in contrasto con gli oltre 100 chilometri indicati, o la superficie non era in comunicazione diretta con l’oceano come parte del processo eruttivo”, ha spiegato Roden. “Se il guscio di ghiaccio di Caronte fosse stato abbastanza sottile da rompersi completamente, ciò implicherebbe un congelamento dell’oceano sostanzialmente maggiore di quanto indicato dai canyon identificati nell’emisfero di incontro di Caronte“.
Le fratture nel guscio di ghiaccio potrebbero essere i punti di inizio di questi canyon lungo la cintura tettonica globale di creste che attraversano la faccia di Caronte, separando le regioni geologiche settentrionali e meridionali della luna. Se fossero state identificate ulteriori grandi caratteristiche estensionali sull’emisfero non ripreso da New Horizons, o l’analisi compositiva potesse dimostrare che il criovulcanismo di Caronte ha avuto origine dall’oceano, sosterrebbe l’idea che il suo oceano fosse sostanzialmente più spesso del previsto.
“Il congelamento dell’oceano prevede anche una sequenza di attività geologica, in cui il criovulcanismo di origine oceanica cessa prima del tettonismo creato dalla tensione“, ha detto Rhoden. “Un’analisi più dettagliata della documentazione geologica di Caronte potrebbe aiutare a determinare se un tale scenario è praticabile.“
Il lavoro è pubblicato sulla rivista Icarus.
