Caronte berretto rosso
Ph. Credit: NASA

Gli scienziati della Southwest Research Institute hanno intrecciato i dati della missione Horizons della NASA  con nuovi modelli di laboratorio per rilevare la probabile composizione della calotta rossa sulla luna di Plutone, Caronte e per capire come si è formata. Questa prima descrizione dell’atmosfera di metano di Caronte offre un’ affascinante scorcio sulle origini di questa macchia rossa di questa luna.

Prima di avere queste immagini della missione Horizons, le migliori immagini dell’Hubble di Plutone mostravano una macchia sfocata di luce riflessa. Oltre a tutte le affascinanti caratteristiche scoperte sulla superficie di Plutone, l’Hubble ha rivelato una caratteristica insolita su Caronte, un sorprendente berretto rosso centrato sul suo polo nord.

 

Caronte, le origini del suo berretto rosso

Gli scienziati della missione hanno proposto che questo materiale rossastro potesse essere sintetizzato dalla luce ultravioletta che scompone le molecole di metano. Questi vengono catturati quando sfuggono da Plutone e in seguito vengono congelati durante la stagione invernale sulla luna. Le tholine sono residui organici appiccicosi formati da reazioni chimiche alimentate dalla luce, in questo caso il bagliore ultravioletto Lyman-alfa diffuso da molecole di idrogeno interplanetarie.

I risultati dello studio suggeriscono le ondate drastiche nella sottile atmosfera di Caronte e la luce che abbatte il gelo di metano condensante sono la chiave per comprendere al meglio le origini della zona polare rossa di Caronte. Questo è uno degli esempi più illustrativi e crudi di interazioni superficie-atmosfera finora osservate su un corpo planetario. Il team ha replicato in laboratorio le condizioni realistiche della superficie della luna per misurare la composizione e il colore degli idrocarburi prodotti nell’emisfero invernale di Caronte mentre il metano si congela sotto il bagliore Lyman-alfa.

 

Capire il ruolo del vento solare può essere la soluzione

Inserendo le misurazioni in un nuovo modello hanno mostrato che il metano si scompone in residuo sulla macchia rossa polare di Caronte. L’ esperimento ha condensato il metano in una camera ad altissimo vuoto sotto l’esposizione ai fotoni Lyman-alfa per replicare con alta fedeltà le condizioni ai poli di Caronte. Inoltre gli scienziati hanno sviluppato una nuova simulazione al computer per modellare la sottile atmosfera di Caronte. Il modello indica pulsazioni stagionali ‘esplosive’ nell’atmosfera di Caronte a causa dei cambiamenti estremi delle condizioni durante il lungo viaggio di Plutone attorno al Sole.

Il modello ha zone polari che generano principalmente etano, un materiale incolore che non contribuisce a un colore rossastro. Si pensa che le radiazioni ionizzanti del vento solare decompongano il gelo polare cucinato da Lyman-alfa per sintetizzare materiali sempre più complessi e più rossi responsabili dell’albedo unico su questa luna enigmatica. L’etano è meno volatile del metano e rimane per maggior tempo congelato. L’esposizione al vento solare può convertire l’etano in depositi superficiali rossastri persistenti che contribuiscono alla calotta rossa di Caronte. I ricercatori stanno già pensando di studiare il ruolo del vento solare nella formazione del polo rosso.

Ph. Credit: NASA