Superficie di Plutone

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1leftarrow blue.svgVoce principale: Plutone (astronomia).

La superficie di Plutone è composta generalmente da ghiaccio d'acqua, metano, azoto e monossido di carbonio ghiacciati; la sua temperatura dovrebbe essere compresa tra -228 e -238 °C.

Secondo l'astronomo Mike Brown, Plutone ha la superficie più cangiante di tutto il Sistema Solare.[1]

Osservazioni della superficie di Plutone[modifica | modifica wikitesto]

Magnifying glass icon mgx2.svgLo stesso argomento in dettaglio: Osservazione di Plutone.

Fino al 2015, anno di passaggio della sonda New Horizons, non è stato possibile risolvere i dettagli morfologici della geografia plutoniana a causa dell'enorme distanza del pianeta nano dalla Terra[2], mentre appare predominante un colore rossastro della stessa.

Le immagini inviate dal telescopio spaziale Hubble hanno una risoluzione simile alle immagini di Marte prese ai telescopi terrestri: i contorni sono contrastati, i bordi offuscati e le caratteristiche chiaro-scure si mescolano assieme. Le varie immagini prese sono frutto di un programma di elaborazione delle stesse che copre l'85% della superficie del pianeta nano e suggerisce che Plutone possiede una cintura equatoriale scura e regioni con più alto potere riflettente ai poli.

Una mappa realizzata tramite 12 osservazioni effettuate dal telescopio spaziale Hubble nel 2002 e 2003 ha rivelato sostanziali mutazioni nella topografia plutoniana rispetto alle osservazioni precedenti (1994), sulla cui natura ci si interroga tuttora. È plausibile che l'avanzamento delle stagioni (nel 2002-2003 Plutone era nella sua primavera) possa provocare l'evaporazione dell'azoto ghiacciato dal suolo dell'emisfero settentrionale e conseguenti precipitazioni nevose sull'emisfero sud (attualmente in ombra e non visibile dalla Terra). Nel corso delle osservazioni è stato anche riscontrato un aumento della tonalità rossa del pianeta rispetto agli anni precedenti e a fronte di una stabilità cromatica del suo satellite Caronte.

Topografia di Plutone[modifica | modifica wikitesto]

Arrows-folder-categorize.svg Le singole voci sono elencate nella Categoria:Topografia di Plutone
Magnifying glass icon mgx2.svgLo stesso argomento in dettaglio: Nomenclatura di Plutone.

Dalla sua scoperta fino al 2015, Plutone non era mai stato osservato con sufficiente dettaglio per identificare una qualsiasi struttura. Poi con la prima foto "da abbastanza vicino" venne individuata una larga macchia chiara che per la sua forma assunse il nome di "cuore di Plutone" (la Tombaugh Regio, dallo scopritore del pianeta nano Clyde Tombaugh) senza però essere ancora in grado di definirne la natura. Ci vollero però ancora parecchi mesi prima che la sonda New Horizons potesse inviare immagini di maggior dettaglio che permisero di individuare svariate caratteristiche e ottenere una prima topografia di qualità della sua superficie. Ad oggi l'IAU ha individuato sulla superficie di Plutone cavi, crateri, dorsum, fossae, montes, planitia, regio e terrae.

I cavi, al singolare cavus, sono depressioni irregolari particolarmente ripide la cui origine non è l'impatto di un asteroide sul corpo celeste.

I crateri sono delle depressioni circolari sulla superficie di un corpo celeste, e si differenziano dai cavus perché sono causati da impatti dello stesso corpo celeste con asteroidi, meteoroidi e comete.

I dorsa, al singolare dorsum, sono formazioni geologiche simili a creste, o comunque di forma allungata e sopraelevate rispetto al terreno circostante, presenti su altri corpi celesti.

Le fossae, al singolare fossa, sono depressioni allungate in senso longitudinale, oppure valli particolarmente lunghe e rettilinee.

I montes, al singolare mons, sono una varietà di geomorfologie osservabili sulla superficie di pianeti o su altri corpi celesti di composizione solida, quali ad esempio i rilievi che circondano un grande cratere d'impatto, le creste o delle semplici montagne isolate, anche di origine vulcanica.

Le planitiae, al singolare planitia, sono bassipiani o regioni prive di rilievi.

Le regiones, al singolare regio, sono vaste aree sulla superficie di un pianeta o di un altro corpo celeste che si contraddistinguano dalle regioni circostanti per la maggiore o minore riflettività o per il diverso colore.

Le terrae, al singolare terra, sono continenti o vaste regioni presenti sulla superficie di pianeti o altri corpi celesti.

Morfologia della superficie[modifica | modifica wikitesto]

La temperatura stimata su Plutone è di 40 K, circa -233 °C, per cui ogni materiale sulla superficie di Plutone è ghiacciato.[3]

Le immagini della New Horizons hanno confermato che la superficie di Plutone è molto varia, e presenta aree con grandi differenze in luminosità e colore,[4] un contrasto che lo rende simile alla luna di Saturno Giapeto.[5] Il colore della superficie varia dal nero carbone, all'arancione scuro e al bianco, generalmente più arancione e meno rosso di quella di Marte e più simile a quello di Io.[6] Caratteristiche importanti della superficie sono Tombaugh Regio, il "Cuore", che si presenta come una grande area luminosa, Cthulhu Macula,[7], grande area scura chiamata anche Whale per la forma che ricorda quella di una balena, e Brass Knuckles, una serie di aree scure equatoriali tra il "cuore" e la coda della "balena".

Il Polo Nord è ricco di ghiaccio di metano, in quanto dal 1987 quest'area è illuminata dal Sole e l'azoto si è sublimato ghiacciandosi nuovamente in zone più fredde.[3]

Sputnik Planitia[modifica | modifica wikitesto]

Sputnik Planitia, situata nel lobo occidentale del Cuore, è un bacino di 1.000 chilometri composto da azoto e monossido di carbonio ghiacciati, suddiviso in cellule poligonali del diametro di circa 33 km,[8][9][10] che presenta segni evidenti di flussi glaciali sia dentro che fuori dal bacino.[11][12] La New Horizons in questa zona non ha rilevato crateri, il che suggerisce che la sua superficie abbia meno di 10 milioni di anni;[13] gli ultimi studi suggeriscono che la superficie abbia un'età di 180 000+90 000−40 000 anni.[14] Il team scientifico della New Horizons ha affermato che Plutone mostra una varietà sorprendentemente ampia di forme geologiche, comprese quelle derivanti da fenomeni glaciologici, tettonici, interazioni tra superficie e atmosfera, impatti, possibili processi criovolcanici e movimenti di massa.[3][15]

Dune trasversali di Sputnik Planitia[modifica | modifica wikitesto]

Nella parte occidentale di Sputnik Planitia ci sono zone di dune trasversali formate dai venti che soffiano dal centro del bacino in direzione delle montagne circostanti. La lunghezza delle dune è compresa tra 0,4–1 km e sono probabilmente costituite da particelle di metano della grandezza di 200-300 μm.[16]

Presenza di ghiaccio d'acqua e orografia[modifica | modifica wikitesto]

La New Horizons ha anche rilevato presenza di ghiaccio d'acqua sulla superficie di Plutone, soprattutto vicino a Sputnik Planitia e nella Virgil Fossa.[3]

Nel "cuore" di Plutone (Tombaugh Regio) ci sono montagne di ghiaccio alte fino a 3500 metri, composte principalmente di ghiaccio d'acqua e concentrate nella Sputnik Planitia.[17][18]

Composizione della superficie[modifica | modifica wikitesto]

Magnifying glass icon mgx2.svgLo stesso argomento in dettaglio: Struttura interna di Plutone.

Plutone subisce importanti cambiamenti climatici stagionali dovuti alla forte eccentricità della sua orbita attorno al Sole; infatti la distanza del pianeta nano dalla stella varia da 4,4 a 7,4 miliardi di chilometri. Nel perielio si ipotizza avvenga una sublimazione della superficie, come succede nelle comete, con la presumibile produzione di una tenue atmosfera; durante l'allontanamento dal Sole l'atmosfera si raffredda e viene parzialmente dispersa nello spazio, mentre quella che rimane si deposita al suolo, forse sotto forma di neve. Quindi ogni 248 anni, che è il periodo orbitale di Plutone, il ghiaccio che si trova in superficie viene rinnovato e di conseguenza l'albedo di Plutone aumenta.

Le superfici di Plutone e Caronte sono soggette a continui impatti che portano a scoprire i materiali interni originari nascosti nella crosta carboniosa; gli spettri rivelano per Plutone la traccia di ghiaccio di metano e quella dominante di ghiaccio d'acqua per Caronte.

Nel suo passaggio ravvicinato il 14 luglio 2015 la sonda statunitense New Horizons ha rilevato la presenza di ghiacciai in movimento composti di metano, monossido di carbonio e azoto sui margini della plutoniana pianura chiamata Sputnik.[19][20].

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ Planetary News - Hubble photos reveal "dramatic" surface changes on Pluto - The Planetar Society, su planetary.org. URL consultato l'8-2-2010 (archiviato dall'url originale il 10 febbraio 2012).
  2. ^ "New Hubble Maps of Pluto Show Surface Changes". L'osservazione di Plutone dalla terra equivale a cercare di capire i dettagli di un pallone da calcio da 64 km di distanza
  3. ^ a b c d New Horizons : The Pluto System, su pluto.jhuapl.edu. URL consultato il 2 febbraio 2019.
  4. ^ Marc W. Buie et al., Pluto and Charon with the Hubble Space Telescope: I. Monitoring global change and improved surface properties from light curves (PDF), in Astronomical Journal, vol. 139, nº 3, 2010, pp. 1117–1127.
  5. ^ Pluto map information, su boulder.swri.edu. URL consultato il 7 giugno 2014 (archiviato dall'url originale il 29 giugno 2011).
  6. ^ Marc W. Buie et al., Pluto and Charon with the Hubble Space Telescope: II. Resolving changes on Pluto's surface and a map for Charon (PDF), in Astronomical Journal, vol. 139, nº 3, 2010, pp. 1128–1143, DOI:10.1088/0004-6256/139/3/1128.
  7. ^ Stern et al., 2017
  8. ^ Emily Lakdawalla et al., DPS/EPSC update on New Horizons at the Pluto system and beyond, The Planetary Society, 26 ottobre 2016.
  9. ^ W.B. McKinnon et al., Convection in a volatile nitrogen-ice-rich layer drives Pluto's geological vigour, in Nature, vol. 534, nº 7605, 1º giugno 2016, pp. 82–85, DOI:10.1038/nature18289.
  10. ^ A.J. Trowbridge et al., Vigorous convection as the explanation for Pluto's polygonal terrain, in Nature, vol. 534, nº 7605, 1º giugno 2016, pp. 79–81, DOI:10.1038/nature18016.
  11. ^ Emily Lakdawalla, Pluto updates from AGU and DPS: Pretty pictures from a confusing world, The Planetary Society, 21 dicembre 2015.
  12. ^ O. Umurhan, Probing the Mysterious Glacial Flow on Pluto's Frozen 'Heart', NASA, 8 gennaio 2016.
  13. ^ F. Marchis e D.E. Trilling, The Surface Age of Sputnik Planum, Pluto, Must Be Less than 10 Million Years, in PLoS ONE, vol. 11, nº 1, 20 gennaio 2016, pp. e0147386, DOI:10.1371/journal.pone.0147386.
  14. ^ P.B. Buhler e A.P. Ingersoll, Sublimation pit distribution indicates convection cell surface velocity of ~10 centimeters per year in Sputnik Planitia, Pluto (PDF), 48a Lunar and Planetary Science Conference, 23 marzo 2017.
  15. ^ Stern et al., 2015
  16. ^ Matt Telfer et al., Dune su Pluto, in Science, vol. 360, nº 6392, 2018, pp. 992-997, DOI:10.1126/science.aao2975.
  17. ^ Montagne di ghiaccio nel 'cuore' di Plutone - Spazio & Astronomia - Scienza&Tecnica - ANSA.it
  18. ^ (EN) Pluto | dwarf planet, su Encyclopedia Britannica. URL consultato il 2 febbraio 2019.
  19. ^ Su Plutone nebbie alte e ghiacciai in movimento - Giornale di Sicilia
  20. ^ Su Plutone ci sono ghiacciai in movimento e caligini nell'atmosfera

Collegamenti esterni[modifica | modifica wikitesto]

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