La geología activa (y la química a gran escala que puede impulsar) requiere cantidades significativas de calor. Los planetas enanos cerca de los bordes lejanos del Sistema Solar, como Plutón y otros objetos del Cinturón de Kuiper, se formaron a partir de materiales helados y helados y, en general, nunca han transitado lo suficientemente cerca del Sol como para calentarse considerablemente. Es probable que el calor restante de su formación se haya perdido en el espacio hace mucho tiempo.
Sin embargo, Plutón resultó ser un mundo rico en características geológicas, algunas de las cuales implicaban un continuo resurgimiento de la superficie del planeta enano. La semana pasada, los investigadores informaron que lo mismo podría ocurrir con otros planetas enanos en el Cinturón de Kuiper. Las indicaciones llegan gracias a las capacidades del telescopio Webb, que pudo resolver diferencias en los isótopos de hidrógeno encontrados en las sustancias químicas que pueblan la superficie de Eris y Makemake.
Frío y distante
Los objetos del Cinturón de Kuiper son nativos del distante Sistema Solar y se forman lo suficientemente lejos del calor del Sol como para que muchos materiales que son gases en los planetas interiores (como nitrógeno, metano y dióxido de carbono) sean hielos sólidos. Muchos de estos cuerpos se formaron lo suficientemente lejos de la influencia gravitacional de los ocho planetas principales como para que nunca hayan realizado un viaje al interior más cálido del Sistema Solar. Además, debido a que había mucho menos material a esa distancia del Sol, la mayoría de los cuerpos son bastante pequeños.
Si bien habrían comenzado calientes debido al proceso mediante el cual se formaron, su pequeño tamaño significa una gran relación superficie-volumen, lo que permite que el calor interno irradie hacia el espacio con relativa rapidez. Desde entonces, el calor proviene de raras colisiones o de la desintegración de isótopos radiactivos.
Sin embargo, la visita de New Horizons a Plutón dejó claro que no se necesita mucho calor para impulsar la geología activa, aunque es probable que los cambios estacionales en la luz solar expliquen algunas de sus características. Es menos probable que la luz del sol influya en mundos como Makemake, que orbita a una distancia una vez y media mayor que la máxima aproximación de Plutón al Sol. Eris, que es casi tan grande como Plutón, orbita a más del doble de su máxima aproximación.
Enviar una misión a cualquiera de estos planetas llevaría décadas y ninguno está en desarrollo en este momento, por lo que no podemos saber cómo son sus superficies. Pero eso no significa que no sepamos nada sobre ellos. Y el telescopio espacial James Webb ha contribuido considerablemente a lo que sabemos.
El Webb se utilizó para obtener imágenes de la luz solar reflejada en estos objetos, obteniendo su espectro infrarrojo: la cantidad de luz reflejada en diferentes longitudes de onda. El espectro está influenciado por la composición química de las superficies de los planetas enanos. Ciertos químicos pueden absorber longitudes de onda específicas de luz infrarroja, asegurando que no se reflejen. Al observar dónde cae el espectro, es posible determinar qué sustancias químicas están presentes.
Parte de ese trabajo ya se ha realizado. Pero Webb es capaz de obtener imágenes de partes del espectro que antes eran inaccesibles, y sus instrumentos son incluso capaces de identificar diferentes isótopos de los átomos que componen cada sustancia química. Por ejemplo, algunas moléculas de metano (CH4), al azar, se cambiará uno de sus átomos de hidrógeno por su isótopo más pesado, el deuterio, formando CH3D. Estos isótopos pueden potencialmente actuar como trazadores, informándonos sobre el origen original de las sustancias químicas.