Lo strano caso del’atmosfera di Plutone

Quando le molecole di gas che formano l’atmosfera di un corpo celeste si riscaldano abbastanza raggiungono una velocità che permette loro di sfuggire all’attrazione gravitazionale del corpo (il punto limite si chiama appunto velocità di fuga). Gli scienziati sono in grado di stimare questa velocità per la maggior parte dei corpi celesti del Sistema solare, e a partire da questa, possono ricavare il numero di molecole che riescono a sfuggire ogni secondo.

Nel caso di Plutone, i ricercatori hanno stimato un tasso di erosione di 1027 molecole al secondo per la sua atmosfera ricca di azoto. Tuttavia, uno studio pubblicato su Science mostra come questa sia molto probabilmente una sovrastima, a causa di un fenomeno di raffreddamento che avviene nella parte più alta dell’atmosfera e limita il riscaldamento (e quindi la fuga) delle molecole. Questo grazie ai dati ottenuti da New Horizons nel suo passaggio accanto al pianeta nano lo scorso luglio.

Ma in cosa consiste questo fenomeno di raffreddamento, e quali sono le cause? Le ipotesi, come spiegano i ricercatori nello studio, sono due. Una prima possibile consiste nella presenza di uno spesso strato di particelle simili allo smog, che fungerebbe da refrigerante, assorbendo e riemettendo l’energia solare che scalderebbe altrimenti le molecole di azoto che fanno parte dell’atmosfera. Una seconda spiegazione è la presenza di acido cianidrico (HCN), un composto chimico che a sua volta è in grado di raffreddare l’atmosfera, e che è stato recentemente scoperto nell’atmosfera di Plutone grazie al telescopio Acatama in Cile. Secondo gli scienziati, sono necessari altri dati per determinare con sicurezza il meccanismo, che fa si che il pianeta nano abbia un’atmosfera fredda e densa.

I risultati dello studio hanno permesso ai ricercatori di calcolare un nuovo valore per la velocità di fuga delle molecole dell’atmosfera: nei suoi 4 miliardi e mezzo di età, Plutone avrebbe perso solamente l’equivalente di 6 cm di idrogeno ghiacciato (il tasso potrebbe essere tuttavia stato più alto in passato, a causa delle variazioni e dell’inclinazione dell’orbita). Questo potrebbe aiutare a spiegare la presenza di zone quali la Sputnik Planum, il bacino composto principalmente da azoto ghiacciato al centro di Plutone.

Riferimenti: Science doi: 10.1126/science.aad8866
Credits immagine:NASA/JHUAPL/SwRI/Gladstone et al./Science (2016)