I vulcani di ghiaccio di Plutone (Crio-vulcanismo): le incredibili scoperte della sonda New Horizons
Quando, il 14 luglio 2015, la sonda New Horizons della NASA sfrecciò a breve distanza da Plutone, gli scienziati si aspettavano di fotografare un mondo freddo, inattivo e geologicamente morto, una reliquia ghiacciata ai confini del Sistema Solare rimasta immutata per miliardi di anni.
Invece, i dati e le immagini ad altissima risoluzione inviati a terra hanno rivelato uno scenario del tutto inatteso: un pianeta nano straordinariamente dinamico, geologicamente giovane e caratterizzato da imponenti catene montuose, vaste pianure di azoto e, soprattutto, da bizzarre e colossali strutture che hanno riscritto le nostre conoscenze sulla geologia planetaria.
La scoperta più clamorosa è stata quella di enormi vulcani di ghiaccio, una forma di vulcanismo alieno noto come crio-vulcanismo, in cui non è la lava incandescente a eruttare, ma una densa miscela semifusa di acqua, ammoniaca e azoto ghiacciati.
Il crio-vulcanismo su Plutone rappresenta uno dei fenomeni più affascinanti e complessi dell’esplorazione spaziale. Queste immense strutture, come il Wright Mons e il Piccard Mons, non solo dimostrano che Plutone ha ospitato (e forse ospita ancora) un’inaspettata fonte di calore interno, ma suggeriscono anche la presenza di un oceano d’acqua liquida sotterraneo, protetto da una crosta ghiacciata a oltre 5 miliardi di chilometri dal Sole.
Wright Mons e Piccard Mons: i giganti di ghiaccio della geologia di Plutone
Tra le formazioni geologiche più spettacolari scoperte da New Horizons, due in particolare hanno catturato l’attenzione dei geologi planetari: Wright Mons e Piccard Mons, situate a sud della celebre pianura a forma di cuore, Sputnik Planitia.
-
Wright Mons è un colosso vasto circa 150 chilometri alla base e alto tra i 4 e i 5 chilometri. Al suo centro si trova una depressione profonda e aperta, simile alla caldera di un vulcano terrestre, ma con una differenza fondamentale: le sue pareti e i suoi fianchi sono costituiti da un ammasso caotico di ghiaccio d’acqua, con una texture tormentata e collinosa (definita “hummocky”) che non ha eguali in nessun altro luogo del Sistema Solare.
-
Piccard Mons, situato ancora più a sud, è ancora più imponente: largo circa 225 chilometri e alto ben 7 chilometri, mostra una morfologia simile, caratterizzata da enormi accumuli di materiale ghiacciato che sembrano essere stati espulsi e accumulati in più riprese.
Ciò che rende queste montagne uniche è l’assenza quasi totale di crateri da impatto sulla loro superficie. In geologia planetaria, la mancanza di crateri è il segno inequivocabile di una superficie estremamente giovane, risalente a meno di un miliardo di anni fa o, in questo caso, forse addirittura a poche decine o centinaia di milioni di anni.
Questo significa che i vulcani di ghiaccio di Plutone sono stati attivi in tempi geologicamente recenti, smentendo l’idea che il pianeta nano sia un deserto gelato e inerte fin dalle sue origini.
Come funziona un vulcano di ghiaccio? La fisica del crio-vulcanismo
Sulla Terra, il vulcanismo è guidato dal calore del mantello che fonde le rocce in magma, il quale, essendo meno denso delle rocce circostanti, risale verso la superficie.
Su Plutone, dove le temperature diurne si aggirano intorno ai -230 gradi Celsius, la roccia si comporta come il basamento solido e indeformabile della Terra, mentre il ghiaccio d’acqua assume il ruolo della “roccia” che può fondersi o deformarsi sotto l’effetto di pressioni e temperature interne.
Il “magma” di Plutone è in realtà una poltiglia semifusa, o “crio-magma”, composta principalmente da ghiaccio d’acqua mescolato con sostanze volatili come l’ammoniaca, il metano e l’azoto. L’ammoniaca, in particolare, agisce come un potente anticongelante, abbassando il punto di congelamento dell’acqua e permettendole di fluire o deformarsi anche a temperature estremamente basse.
Quando questo crio-magma, riscaldato dal decadimento radioattivo degli elementi nel nucleo roccioso di Plutone o da calore residuo primordiale, risale verso la superficie, non esplode in fontane di fuoco.
A causa delle temperature gelide e della densità del materiale, il crio-magma si muove molto lentamente, eruttando come una sorta di ghiacciaio o di “dentifricio” freddo e viscoso che si accumula attorno alle bocche eruttive, solidificandosi rapidamente e costruendo, colata dopo colata, le imponenti cupole e i fianchi irregolari che osserviamo oggi.
Un oceano sotterraneo sotto Plutone
La presenza di crio-vulcanismo attivo in tempi recenti solleva una domanda fondamentale: da dove proviene il calore necessario per mantenere fluida l’acqua all’interno di un corpo così piccolo e lontano dal Sole?
La risposta più accreditata tra gli scienziati è che Plutone nasconda un oceano d’acqua liquida sotto la sua spessa crosta ghiacciata. Questo oceano sotterraneo verrebbe mantenuto liquido grazie a una combinazione di fattori:
-
Il calore interno: Il decadimento naturale degli elementi radioattivi presenti nel nucleo roccioso del pianeta nano fornisce un flusso continuo, seppur modesto, di calore.
-
L’isolamento termico: La spessa crosta superficiale di ghiaccio d’azoto e acqua, unita a un possibile strato interno di idrati di gas (clatrati), agisce come una coperta termica, impedendo al calore interno di disperdersi rapidamente nello spazio.
-
L’anticongelante naturale: La ricchezza di ammoniaca e sali nell’acqua sotterranea abbassa drasticamente la temperatura necessaria per mantenere lo stato liquido, permettendo all’oceano di sopravvivere per miliardi di anni.
I vulcani di ghiaccio Wright e Piccard Mons sarebbero quindi le “valvole di sfogo” di questo immenso serbatoio interno, collegate a condotti profondi che permettono al materiale sotterraneo di raggiungere la superficie, rimodellando continuamente il volto di Plutone.
L’eredità scientifica di New Horizons
Il volo ravvicinato della sonda New Horizons ha trasformato la nostra visione dei corpi ghiacciati della Fascia di Kuiper. Prima del 2015, Plutone era considerato poco più di un ammasso di ghiaccio e roccia statico; oggi è riconosciuto come uno dei mondi più complessi e misteriosi del nostro sistema planetario.
Le scoperte sul crio-vulcanismo hanno aperto nuove frontiere per l’astrobiologia, dimostrando che la presenza di acqua liquida e di fonti di energia interna — i due ingredienti fondamentali per la vita come la conosciamo — non è un’esclusiva dei pianeti interni o delle lune dei giganti gassosi, ma può esistere anche nei recessi più oscuri e freddi del Sistema Solare.
Plutone ci ha mostrato che la natura trova sempre modi sorprendenti per rimanere attiva. Un piccolo mondo ai confini del buio, dove imponenti giganti di ghiaccio continuano a eruttare acqua e gelo, sfidando le nostre certezze sul freddo eterno dello spazio.
