mercoledì, 2 Dicembre, 2020

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New Horizons e la scoperta delle montagne innevate di Plutone

Nel 2015, la sonda spaziale New Horizons ha rilevato spettacolari montagne innevate su Plutone. Tali paesaggi sono sorprendentemente simili a quelli della Terra, tuttavia sono determinati da processi atmosferici differenti.

La sonda New Horizons

La missione New Horizons della NASA ha avuto inizio con il lancio del gennaio 2006 mediante vettore Atlas V dalla base di Cape Canaveral. Tale missione ha consentito al primo velivolo spaziale di esplorare Plutone (e le sue montagne innevate), volando vicino al pianeta nano e alle sue lune (Charon, Nix, Hydra, Kerberos, Styx) nel luglio 2015. A meno di quattro anni di distanza, la sonda si è avvicinata invece al suo secondo obiettivo scientifico, ovvero l’asteroide binario 2014 MU69 situato nella fascia di Kuiper.

Nel momento in cui la sonda ha raggiunto Plutone, essa è divenuta temporaneamente la navicella ad aver viaggiato più lontano e per un periodo temporale più grande rispetto a qualsiasi altro velivolo spaziale. Per poter raggiungere il pianeta nano, distante mediamente 40 unità astronomiche dalla Terra, la sonda ha effettuato una manovra di gravity assist nel febbraio 2007 sorvolando Giove. Tale fionda gravitazionale ha garantito un incremento di velocità pari a circa 14000 km/h, accorciando il viaggio di circa tre anni.

Area polare settentrionale di Plutone catturata da New Horizons.
Immagine dell’area polare settentrionale di Plutone catturata da New Horizons. Credits: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

La rilevazione delle immagini di Plutone ha avuto inizio nell’Aprile 2015, i dettagli delle stesse si rendevano sempre più interessanti con il proseguire della fase di approccio. Successivamente, i dati raccolti hanno permesso di determinare definitivamente le dimensioni del corpo celeste. Si tratta di un pianeta nano di diametro pari a 2370 km, leggermente più grande di come stimato in precedenza.

La scoperta sulle montagne innevate di Plutone

I dati provenienti da New Horizons hanno indicato chiaramente che Plutone e i relativi satelliti sono molto più complessi del previsto. La caratteristica foschia di Plutone e i meccanismi di fuga atmosferica hanno costretto gli esperti a rivedere i vecchi modelli del corpo celeste. Plutone mostra cambiamenti importanti nella pressione atmosferica e vi sono diversi indizi che fanno pensare alla presenza di un oceano di ghiaccio d’acqua in profondità.

Immagine di Plutone con la regione Sputnik Planitia visibile sulla destra.
Immagine di Plutone con la regione Sputnik Planitia visibile sulla destra, famoso ghiacciaio di azoto a forma di cuore. Credits: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

Plutone è coperto da vasti depositi di metano, come dimostra la regione equatoriale di Cthulhu. In tale zona troviamo ghiacciai luminosi contenenti metano che ricoprono crateri, pareti, così come cime delle montagne. Si generano così dei paesaggi con una forte somiglianza alle catene montuose terrestri. Tuttavia, una recente ricerca spiega che i processi all’origine di tali paesaggi sono completamente differenti da quelli che generano le tipiche cime innevate sulla Terra. In particolare, i depositi di metano su Plutone non sono legati alla presenza di aria fredda che si muove verso l’alto. Bensì, essi sono legati a un processo di circolazione che determina un arricchimento di metano gassoso in alta quota. Tale circolazione a sua volta favorisce la condensazione del metano e di conseguenza la formazione di ghiacciai luminosi.

Ad esempio, tra le zone prese in considerazione da tale ricerca ci sono i monti Pigafetta e Elcano. Nella figura seguente abbiamo tre immagini. A sinistra, una mappa della regione di Cthulhu ottenuta da New Horizons, situata nella zona equatoriale a ovest di Sputnik Planitia. Nell’immagine centrale abbiamo una vista in dettaglio della zona delimitata in giallo nella prima immagine. In particolare, qui possiamo osservare le creste, ricoperte di metano ghiacciato, dei monti Pigafetta e Elcano all’interno della regione Cthulhu. Infine, a destra abbiamo una tipica vista satellitare della catena montuosa delle Alpi, caratterizzata dal comune ghiaccio. È interessante notare come i due paesaggi siano similari ma allo stesso tempo generati da due dinamiche totalmente differenti.

Confronto tra le montagne innevate di Plutone e la catena montuosa terrestre delle Alpi.
Equatorial mountains on Pluto are covered by methane frosts resulting from a unique atmospheric process, Tanguy Bertrand et. al., 2020

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Michele Fragnellihttp://spacecue.it
Studente magistrale di ingegneria aerospaziale presso Politecnico di Bari e Università del Salento. Appassionato da sempre di scienza e tecnologia, nonché di spazio e aeronautica.