Em 2015, quando a espaçonave New Horizons da NASA encontrou o sistema Plutão-Caronte, a equipe científica liderada pelo Southwest Research Institute descobriu objetos geologicamente ativos interessantes em vez dos orbes gelados inertes anteriormente imaginados. Um cientista do SwRI revisitou os dados para explorar a fonte dos fluxos criovulcânicos e um óbvio cinturão de fraturas na grande lua de Plutão, Caronte. Esses novos modelos sugerem que, quando o oceano interno da lua congelou, pode ter formado depressões profundas e alongadas ao longo de sua circunferência, mas era menos provável que levasse à erupção de criovulcões com gelo, água e outros materiais em seu hemisfério norte.
“Uma combinação de interpretações geológicas e modelos de evolução orbital térmica implica que Caronte tinha um oceano líquido subterrâneo que eventualmente congelou”, disse a Dra. Alyssa Rhoden, do SwRI, especialista em geofísica de satélites gelados, particularmente aqueles que contêm oceanos, e a evolução de sistemas de satélites de planetas gigantes. Ela escreveu um novo artigo sobre a origem das características da superfície de Caronte em Ícaro. “Quando um oceano interno congela, ele se expande, criando grandes tensões em sua camada de gelo e pressurizando a água abaixo. Suspeitamos que essa seja a fonte dos grandes desfiladeiros e fluxos criovulcânicos de Caronte.”
A formação de novo gelo na camada interna da casca de gelo existente também pode estressar a estrutura da superfície. Para entender melhor a evolução do interior e da superfície da lua, Rhoden modelou como as fraturas se formaram na casca de gelo de Caronte quando o oceano abaixo dela congelou. A equipe modelou oceanos de água, amônia ou uma mistura dos dois com base em perguntas sobre a maquiagem. A amônia pode atuar como anticongelante e prolongar a vida do oceano; no entanto, os resultados não diferiram substancialmente.
Quando as fraturas penetram toda a camada de gelo e atingem o oceano subterrâneo, o líquido, pressurizado pelo aumento do volume do gelo recém-congelado, pode ser empurrado através das fraturas para entrar em erupção na superfície. Os modelos procuraram identificar as condições que poderiam criar fraturas que penetrassem totalmente na casca gelada de Caronte, ligando sua superfície e água subterrânea para permitir o criovulcanismo de origem oceânica. No entanto, com base nos modelos atuais da evolução interior de Caronte, as cascas de gelo eram muito espessas para serem totalmente quebradas pelas tensões associadas ao congelamento do oceano.
O momento do congelamento do oceano também é importante. As órbitas síncronas e circulares de Plutão e Caronte se estabilizaram relativamente cedo, de modo que o aquecimento das marés ocorreu apenas durante o primeiro milhão de anos.
“Ou a casca de gelo de Caronte tinha menos de 6 milhas (10 km) de espessura quando os fluxos ocorreram, ao contrário dos mais de 60 milhas ou 100 km indicados, ou a superfície não estava em comunicação direta com o oceano como parte do processo eruptivo “, disse Rhoden. “Se a casca de gelo de Caronte fosse fina o suficiente para ser totalmente rachada, isso implicaria em um congelamento substancialmente maior do oceano do que o indicado pelos desfiladeiros identificados no hemisfério de encontro de Caronte”.
As fraturas na camada de gelo podem ser os pontos de iniciação desses desfiladeiros ao longo do cinturão tectônico global de cordilheiras que atravessam a face de Caronte, separando as regiões geológicas norte e sul da lua. Se grandes características extensionais adicionais fossem identificadas no hemisfério não fotografado pela New Horizons, ou a análise composicional pudesse provar que o criovulcanismo de Caronte se originou do oceano, isso apoiaria a ideia de que seu oceano era substancialmente mais espesso do que o esperado.
“O congelamento do oceano também prevê uma sequência de atividade geológica, na qual o criovulcanismo de origem oceânica cessa antes do tectonismo criado por tensão”, disse Rhoden. “Uma análise mais detalhada do registro geológico de Caronte pode ajudar a determinar se tal cenário é viável”.
Com informações de Science Daily.
