A possível origem do coração de Plutão: um impacto primordial

A característica mais facilmente reconhecível de Plutão é o seu «coração», uma zona relativamente brilhante com a forma de um coração de São Valentim, conhecida como Tombaugh Regio.

A origem do coração de Plutão

A formação desse coração continua a ser um dos maiores mistérios do planeta anão. Agora, porém, investigadores afirmam ter identificado o cenário mais provável: uma colisão primordial com um corpo planetário de pouco mais de 640 quilómetros de diâmetro.

Segundo um estudo publicado hoje na revista Nature Astronomy, o termo científico para o sucedido é «esborrachamento».

Astrónomos da Universidade de Berna, na Suíça, e da Universidade do Arizona procuraram simulações informáticas cujos resultados dinâmicos fossem semelhantes aos observados nos dados da sonda New Horizons, da NASA.

Encontraram um conjunto de simulações bastante coincidentes com esses dados, mas que contrariavam também hipóteses anteriores segundo as quais Plutão alberga um oceano subterrâneo profundo. O cenário proposto não depende da existência desse oceano, o que poderá levar os cientistas a reescrever a história da evolução geológica de Plutão.

Adeene Denton, astrónoma da Universidade do Arizona e uma das coautoras do estudo, afirmou que a formação do coração «abre uma janela essencial para os períodos mais remotos da história de Plutão».

«Ao alargarmos a investigação a cenários de formação mais invulgares, descobrimos possibilidades inteiramente novas para a evolução de Plutão», disse Denton num comunicado de imprensa. Cenários semelhantes poderão aplicar-se a outros objetos da Cintura de Kuiper, o anel de mundos gelados situado nos confins do nosso sistema solar.

O impacto que formou Sputnik Planitia

O estudo centra-se na metade ocidental do coração, uma região em forma de lágrima chamada Sputnik Planitia, com cerca de 1600 quilómetros de largura. A região contém vários tipos de gelo e situa-se aproximadamente quatro quilómetros abaixo do nível do resto de Plutão. É claramente o resultado de um impacto de grandes dimensões.

«Embora a grande maioria da superfície de Plutão seja constituída por gelo de metano e pelos seus derivados, que cobrem uma crosta de gelo de água, a Planitia está preenchida sobretudo por gelo de azoto, que muito provavelmente se acumulou depressa após o impacto devido à menor altitude», afirmou o autor principal do estudo, Harry Ballantyne, investigador associado da Universidade de Berna.

A metade oriental do coração está coberta por uma camada semelhante de gelo de azoto, mas muito mais fina. A origem dessa parte de Tombaugh Regio permanece pouco clara, embora esteja provavelmente ligada aos processos que moldaram Sputnik Planitia.

Ballantyne e os seus colegas realizaram uma grande variedade de simulações informáticas do antigo impacto. As simulações contemplaram diferentes dimensões e composições para o corpo que colidiu com Plutão, bem como várias velocidades e ângulos de aproximação.

A melhor correspondência com a forma de Sputnik Planitia envolvia um objeto com cerca de 640 quilómetros de largura e 15% de rocha, que se aproximou num ângulo de 30 graus e atingiu Plutão a uma velocidade relativamente baixa.

Com esses parâmetros, o objeto teria atravessado a superfície de Plutão e ficado esborrachado. A forma resultante não seria a de uma cratera de impacto típica: parecer-se-ia antes com uma lágrima brilhante e gelada, em cuja extremidade ficaria o núcleo rochoso do corpo responsável pelo impacto.

«O núcleo de Plutão é tão frio que as rochas permaneceram muito duras e não derreteram, apesar do calor do impacto. Graças ao ângulo de impacto e à baixa velocidade, o núcleo do corpo impactante não se afundou no núcleo de Plutão, tendo permanecido intacto e esborrachado sobre ele», explicou Ballantyne.

O oceano subterrâneo de Plutão e a missão New Horizons

Os cenários anteriores para a origem de Sputnik Planitia pressupunham a presença de um oceano profundo sob a superfície de Plutão. Esse oceano serviria para explicar por que razão a região do impacto não se deslocou, com o tempo, na direção do polo mais próximo do planeta anão.

Contudo, os investigadores responsáveis pelo estudo agora publicado verificaram que as simulações com melhores correspondências exigiam um oceano com uma profundidade não superior a 48 quilómetros.

«Se a influência do amoníaco se revelar negligenciável, Plutão poderá nem sequer ter um oceano subterrâneo, em conformidade com o nosso cenário de referência», escreveram.

A equipa afirma que continuará a trabalhar na modelação da história geológica de Plutão e a estudar de que forma esses modelos poderão ser aplicados também a outros objetos da Cintura de Kuiper.

Entretanto, quase nove anos depois de ter passado por Plutão, a sonda New Horizons prossegue a sua viagem pelas regiões mais distantes do sistema solar. Os cientistas da missão comunicaram recentemente a deteção de níveis de poeira interplanetária superiores aos esperados, o que sugere que a Cintura de Kuiper poderá ser mais extensa do que pensavam.

A equipa espera identificar mais um mundo gelado que a sonda possa observar de perto no final da década de 2020 ou durante a década de 2030.

Este artigo foi originalmente publicado pelo Universe Today. Leia o artigo original.