L’atmosfera di Plutone

La superficie e l’interno

New Horizons ha osservato solo un emisfero di Plutone. Questo emisfero è dominato da Tombaugh Regio, una pianura bianca a forma di cuore. La metà occidentale di Tombaugh Regio è Sputnik Planitia, una pianura liscia di ghiaccio azotato senza crateri da impatto. La mancanza di crateri mostra che Sputnik Planitia è una caratteristica molto giovane e quindi che Plutone ha probabilmente qualche attività geologica. Tombaugh Regio è circondato da regioni meno lisce che contengono alcune catene montuose. Queste montagne sono fatte di ghiaccio d’acqua, che probabilmente galleggia nel ghiaccio di azoto circostante. Le latitudini settentrionali più alte sono coperte da pianure più scure. Ad ovest di Tombaugh Regio c’è la regione più scura di Plutone. Originariamente soprannominata “la balena” per la sua forma e successivamente soprannominata Cthulhu Regio, questa regione ha una topografia varia con pianure, scarpate, montagne e crateri. Il colore scuro di questa regione deriva da composti organici chiamati tholins.

La riflettività media di Plutone, o albedo, è 0,72 (cioè, restituisce il 55% della luce che lo colpisce), rispetto allo 0,1 della Luna e allo 0,8 di Tritone. Tuttavia, questa albedo media comprende una vasta gamma di riflettività, con Cthulhu Regio che ha una riflettività da 0,1 a 0,2 e Tombaugh Regio che ha una riflettività da 0,8 a 1.

Le prime misure spettroscopiche grezze nell’infrarosso (vedi spettroscopia), effettuate nel 1976, hanno rivelato la presenza di metano solido sulla superficie di Plutone. Utilizzando la nuova strumentazione a terra disponibile all’inizio degli anni ’90, gli osservatori hanno scoperto ghiacci di acqua, monossido di carbonio e azoto molecolare. Sebbene la firma spettrale dell’azoto sia intrinsecamente molto debole, è ora chiaro che questa sostanza deve essere il costituente superficiale dominante. Il metano è presente sia come chiazze di puro ghiaccio di metano che come “soluzione” congelata di metano nel ghiaccio di azoto.

Plutone ha una densità di 1,85 grammi per cm cubo, e Caronte ha una densità di 1,7 grammi per cm cubo. Questi valori suggeriscono che entrambi i corpi sono composti da una frazione significativa di materiali come roccia silicatica e composti organici più densi del ghiaccio d’acqua (che ha una densità di 1 grammo per cm cubo). La minore densità di Caronte potrebbe essere dovuta al fatto che è più poroso o che ha una frazione inferiore di roccia. Plutone, come le lune ghiacciate di Giove e Saturno, ha probabilmente un nucleo interno roccioso circondato da uno spesso mantello di ghiaccio d’acqua. L’azoto, il monossido di carbonio e il metano congelati osservati sulla sua superficie sono sotto forma di uno strato relativamente sottile, simile allo strato di acqua sulla superficie terrestre. Sputnik Planitia è un profondo bacino che potrebbe essersi formato a seguito di un impatto. Si trova sull’asse di marea di Plutone, cioè sul lato opposto del pianeta nano rispetto a Caronte. La posizione di Sputnik Planitia richiede che ci sia una massa extra sotto di essa, e questa massa extra potrebbe provenire da un oceano sotterraneo sopra il nucleo roccioso e sotto il mantello di ghiaccio d’acqua.