Nuevos mapas de Plutón muestran cambios en su superficie
4 de febrero de 2010
NASA/ ESA/ M. Buie (SwRI)
La NASA ha dado a conocer el conjunto más detallado de imágenes obtenidas hasta ahora del lejano planeta enano Plutón. Las imágenes tomadas por el telescopio espacial Hubble muestran un mundo helado y oscuro de color melaza, que está experimentando cambios estacionales en el color y el brillo de su superficie. Plutón se ha vuelto mucho más rojo, mientras que el hemisferio norte iluminado está cada vez más brillante. Estos cambios son más probablemente consecuencia de la sublimación de hielos superficiales en el polo iluminado por el Sol y que luego se vuelven a congelar en el otro polo, a medida que el planeta enano entra en la siguiente fase de su largo ciclo estacional de 248 años. El cambio drástico en el color, aparentemente tuvo lugar en un período de dos años, entre 2000 y 2002.
Las imágenes del Hubble seguirán siendo nuestra más aguda visión de Plutón hasta que la sonda de la NASA Nuevos Horizontes esté dentro del lapso de seis meses de su sobrevuelo a Plutón. Las imágenes del Hubble son de incalculable valor para escoger los puntos más interesantes del planeta para que la nave espacial se concentre más en ellos cuando sobrevuele a Plutón, en 2015.
Aunque Plutón es posiblemente uno de los objetos planetarios favoritos de la opinión pública estadounidense, es también uno de los más difíciles de fotografiar en detalle porque el objeto es pequeño y está muy lejos. El Hubble captó las variaciones de la superficie de unos pocos cientos de kilómetros de diámetro, que son demasiado gruesos para comprender la geología de superficie. Pero en términos del color de la superficie y del brillo, el Hubble revela un mundo de aspecto complejo y variado con un terreno blanco, naranja oscuro y negro carbón. El color general se cree que es consecuencia de la radiación ultravioleta del distante Sol que rompe el metano que está presente en la superficie de Plutón, dejando un residuo rico en carbono oscuro y rojizo.
Cuando las fotografías tomadas por el Hubble en 1994 se comparan con un nuevo conjunto de imágenes tomadas entre 2002 y 2003, los astrónomos perciben evidencias que la región polar norte se ha vuelto más brillante, mientras que el hemisferio sur se ha vuelto más oscuro. Estos cambios apuntan a procesos muy complejos que afectan a la superficie visible, y los nuevos datos se utilizarán en la investigación continua.
Las imágenes permiten a los astrónomos planetarios interpretar mejor los más de tres décadas de observaciones de Plutón por parte de otros telescopios, dice el investigador principal Marc Buie, del Instituto de Investigación del Suroeste (SwRI), en Boulder, Colorado. "Las observaciones del Hubble son la clave para vincular estos obstáculos tan diversos en Plutón y muestra cómo todo tiene sentido, al proporcionar un marco basado en el clima y los cambios estacionales, lo que abre nuevas líneas de investigación".
Las imágenes del Hubble subrayan que Plutón no es simplemente una bola de hielo y roca, sino un mundo dinámico que sufre cambios atmosféricos drásticos. Éstos son impulsados por los cambios estacionales que, a su vez, son alimentados por la órbita elíptica del planeta de 248 años de período, a medida que la inclinación del eje varía, a diferencia del de la Tierra donde sólo la inclinación del eje impulsa las estaciones. Las estaciones de Plutón son muy asimétricas, debido a la órbita elíptica de Plutón. La transición de la primavera al verano polar es más rápida en el hemisferio norte porque Plutón se mueve más rápido a lo largo de su órbita cuando está más cerca del Sol.
Las observaciones desde la Tierra, tomadas entre 1988 y 2002, muestran que la masa de la atmósfera se duplicó en ese momento. Esto puede ser debido al calentamiento y sublimación del hielo de nitrógeno. Las nuevas imágenes del Hubble desde 2002 hasta 2003 están dando a los astrónomos pistas esenciales acerca de cómo las estaciones operan sobre Plutón y sobre el destino de su atmósfera.
Las imágenes, tomadas por la Cámara Avanzada para Relevamientos (ACS), son muy valiosas para la planificación de los detalles del sobrevuelo de la Nuevos Horizontes, en 2015. La nave Nuevos Horizontes pasará por Plutón tan rápidamente que sólo un hemisferio se va a fotografiar con el mayor detalle posible. Particularmente notable en la imagen del Hubble es un punto brillante que se ha observado de forma independiente al ser inusualmente rico en hielo de monóxido de carbono. Es un objetivo primordial para la Nuevos Horizontes. "Todo el mundo está desconcertado por esta característica", dice Buie. La nave Nuevos Horizontes tendrá una excelente vista del límite entre este rasgo brillante y una región cercana cubierta de material de la superficie negro como la brea.
"Las imágenes del Hubble también ayudarán a los científicos de Nuevos Horizontes a calcular mejor el tiempo de exposición para cada imagen de Plutón, que es importante para tomar las imágenes más detalladas", dice Buie. Sin posibilidad de volver a repetir las exposiciones, los modelos exactos de la superficie de Plutón son esenciales para prevenir que las imágenes no estén ni bajo ni sobreexpuestas.
Las imágenes del Hubble tienen pocos píxeles de ancho. Pero a través de una técnica llamada difuminado, múltiples imágenes ligeramente compensadas pueden combinarse a través del equipo de procesamiento de imágenes para sintetizar una visión de mayor resolución que se pueda ver en una sola exposición. "Esto ha tomado cuatro años y 20 computadoras funcionando de forma continua y simultáneamente para lograrlo", dice Buie, que ha desarrollado algoritmos especiales para afinar los datos del Hubble.
Los resultados de la investigación del Hubble aparecerán en la edición de marzo de 2010 del Astronomical Journal. Los miembros del equipo científico de Buie son William Grundy, del Observatorio Lowell, en Flagstaff, Arizona, y Eliot Young, Leslie Young, y Alan Stern del SwRI, en Boulder, Colorado
Buie planea usar la nueva cámara del Hubble, la Wide Field Camera 3, para hacer más observaciones de Plutón antes de la llegada de la Nuevos Horizontes.
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