Descubren qué es la extraña mancha roja de la luna Caronte

Un equipo de científicos del Southwest Research Institute (SwRI) han combinado datos de la misión New Horizons de la NASA con experimentos de laboratorio de última generación y modelos exosféricos para revelar la composición probable del casquete rojo en la luna Caronte de Plutón y cómo se pudo haber formado. El rojo podría no ser un color inusual en mundos ricos en hierro como el nuestro, o Marte, incluso, pero en los confines del sistema solar, es mucho más probable que el rojo indicase algo diferente.

¿De dónde proviene esta extraña mancha roja de Caronte?

Los nuevos estudios (dos), publicados en la revista Geophysical Research Letters y Science Advances, proporcionan una visión fascinante de los orígenes de la mancha roja de esta gran luna de Plutón.

Esa especie de 'sombrero' teñido de óxido captada por New Horizons en su sobrevuelo de 2015, ha tenido muchas hipótesis. La que mayor peso tenía hacía sospechar que la mancha de color hierro (apodada Mordor Macula) era metano capturado de la superficie de Plutón y ese color provenía de la cocción lenta en la luz ultravioleta del Sol.

"Antes de New Horizons, las mejores imágenes del Hubble de Plutón revelaban solo una mancha borrosa de luz reflejada", comentó Randy Gladstone, miembro del equipo de New Horizons, investigador del Southwest Research Institute y del Departamento de Física y Astronomía de la Universidad de Tejas en San Antonio y coautor del trabajo. “Además de todas las características fascinantes descubiertas en la superficie de Plutón, el sobrevuelo reveló una característica inusual en Caronte, una sorprendente gorra roja centrada en su polo norte”.

Vista al polo sur de Caronte

Ahora, ciertamente podemos decir que no iban muy desencaminados en su teoría. Los investigadores atribuyen el color a los cambios estacionales en la delgada atmósfera de Caronte. El proceso versaría en varias etapas que comenzarían en el invierno de Caronte, cuando el metano se congela en presencia de la radiación Lyman-alfa, una forma de luz ultravioleta dispersada por el hidrógeno interplanetario. Los científicos llevaron a cabo un experimento en laboratorio para probarlo:

"Nuestro experimento condensó metano en una cámara de ultra alto vacío bajo exposición a fotones Lyman-alfa para replicar con alta fidelidad las condiciones en los polos de Caronte", expuso Ujjwal Raut. "Creemos que la radiación ionizante del viento solar descompone la escarcha polar cocida por Lyman-alfa para sintetizar materiales cada vez más complejos y más rojos responsables del albedo único en esta enigmática luna".

"El etano es menos volátil que el metano y permanece congelado en la superficie de Caronte mucho después del amanecer de primavera", dice Raut, que modeló los cambios en las densidades del metano que se evapora y congela.

Según los estudios, los aumentos drásticos estacionales en la delgada atmósfera de Caronte, así como la luz que descompone la escarcha de metano que se condensa, son clave para comprender los orígenes de la zona polar roja de Caronte.

Alrededor del equinoccio, el metano congelado se convierte en gas, aumentando la presión atmosférica casi mil veces, antes de volver a congelarse en el otro hemisferio. Los autores creen que alrededor del 10 por ciento del metano que captura Caronte finalmente se convierte en hidrocarburos rojizos, mientras que el otro 90 por ciento finalmente escapa a la gravedad ligera, solo para ser reemplazado por más material de Plutón.

Referencia: Ben Teolis, Ujjwal Raut, Joshua A. Kammer, Caleb J. Gimar, Carly J. A. Howett, G. Randall Gladstone, Kurt D. Retherford. Extreme Exospheric Dynamics at Charon: Implications for the Red Spot. Geophysical Research Letters, 2022; 49 (8) DOI: 10.1029/2021GL097580

Ujjwal Raut et al. 2022. Charon’s refractory factory. Science Advances 8 (24); doi: 10.1126/sciadv.abq5701