Caronte, el satélite más grande de Plutón, tiene un casquete polar teñido de rojo y un grupo de investigadores parece haber revelado el por qué. Según ellos la tintura rojiza se debe a la fotólisis por radiación ultravioleta de las moléculas de metano. El estudio fue publicado en Science y Geophysical Research Letters.

Luna roja

Las primeras imágenes detalladas que obtuvimos de Caronte fueron gracias a la sonda New Horizons en el año 2015. La cámara MVIC a bordo capturó el color rojizo de la región polar norte del satélite.

Es notable que la distribución de la intensidad del color alcanza un máximo en la región de la mácula de Mordor. Inicialmente, los científicos pensaron que la región podría tener un impacto en los colores rojizos del polo.

No obstante, más adelante, los planetólogos pensaron que el color estaría asociado con compuestos similares a la tolina que pueden ocurrir durante la fotólisis del metano por la radiación ultravioleta difusa en la línea Lyman-alfa.

Esto ocurre durante la dispersión resonante de fotones solares Lyman-alfa en átomos de hidrógeno del medio interplanetario. Además, el metano ingresa a la superficie de Caronte al congelarse desde la exosfera, que inicialmente se transporta desde Plutón. 

La investigación 

Ahora, un grupo de científicos planetarios del Southwest Research Institute (SwRI) llevó a cabo una serie de simulaciones y experimentos por computadora. Su intención era probar exhaustivamente la teoría de la fotólisis dinámica. 

Los modelos simularon los procesos que tienen lugar en la exosfera de Caronte. En esta región, el satélite captura el metano de Plutón en trampas frías y lo redistribuye por todo el cuerpo. Las moléculas de metano se adhieren por un corto tiempo a la superficie con una temperatura de 10° a 60° Kelvin. 

Al mismo tiempo, la velocidad de la mayoría de las moléculas de metano desorbidas no es suficiente para salir de Caronte. Por eso, se mueven en direcciones aleatorias sobre su superficie. Después de varios «saltos», las moléculas a menudo caen en criotrampas cerca de ese polo y permanecen allí hasta la primavera.

En los experimentos, los autores depositaron películas de metano en una cámara de vacío sobre microbalanzas de cuarzo. Luego enfriaron las películas a 10° Kelvin mientras las exponían a la radiación ultravioleta de una lámpara en un intento de recrear las condiciones de Caronte. Finalmente, calentaron las películas fotolizadas, simulando el cambio de estaciones en el satélite y controlaron su pérdida de peso. 

Los resultados 

El equipo dirigido por Ujjwal Raut encontró que la distribución de los productos de fotólisis sobre la superficie de Caronte disminuye con la distancia al polo. A una latitud de 45 grados hay la mitad que en el polo norte. Por otro lado, en latitudes más bajas se forman menos hidrocarburos complejos.

Los investigadores concluyeron que el proceso de fotólisis dinámica del metano en Caronte produce hidrocarburos complejos en las latitudes medias Asimismo, descubrieron que en las latitudes polares, el proceso genera principalmente etano, el cual no da un tinte rojizo.

Sin embargo, el etano es menos volátil que el metano, y el proceso de radiólisis por partículas de viento solar de escarcha fotolizada puede producir compuestos más complejos con un color rojo.

El proceso de fotólisis dinámica no sería exclusivo del satélite, sino que sería común en el sistema solar exterior. Para los autores, procesos similares tendrían lugar en Europa, Tritón o Encelado.