O "coração gelado" de Plutão é um brilhante, característica de dois lóbulos em sua superfície que atrai pesquisadores desde sua descoberta pela equipe da NASA New Horizons em 2015. De particular interesse é o lobo ocidental do coração, informalmente chamado de Sputnik Planitia, uma bacia profunda contendo três tipos de gelo - nitrogênio congelado, metano e monóxido de carbono - e aparecendo ao lado de Charon, A lua de Plutão travada pelas marés. Os atributos exclusivos do Sputnik Planitia estimularam uma série de cenários para sua formação, todos os quais identificam o recurso como uma bacia de impacto, uma depressão criada por um corpo menor atingindo Plutão em uma velocidade extremamente alta.

Um novo estudo liderado por Douglas Hamilton, professor de astronomia da Universidade de Maryland, em vez disso, sugere que o Sputnik Planitia se formou no início da história de Plutão e que seus atributos são consequências inevitáveis ​​dos processos evolutivos. O estudo foi publicado na revista Natureza em 1 de dezembro, 2016

"A principal diferença entre o meu modelo e os outros é que sugiro que a calota polar se formou cedo, quando Plutão ainda estava girando rapidamente, e que a bacia se formou mais tarde e não a partir de um impacto, "disse Hamilton, quem é o autor principal do artigo. "A calota de gelo fornece uma ligeira assimetria que pode se aproximar ou se afastar de Caronte quando a rotação de Plutão diminui para coincidir com o movimento orbital da lua."

Usando um modelo que ele desenvolveu, Hamilton descobriu que a localização inicial do Sputnik Planitia poderia ser explicada pelo clima incomum de Plutão e seu eixo de rotação, que é inclinado em 120 graus. Para comparação, A inclinação da Terra é de 23,5 graus. A modelagem das temperaturas do planeta anão mostrou que, quando calculada a média da órbita de 248 anos de Plutão, as latitudes de 30 graus norte e sul emergiram como os lugares mais frios do planeta anão, muito mais frio do que qualquer um dos pólos. O gelo teria se formado naturalmente em torno dessas latitudes, inclusive no centro do Sputnik Planitia, que está localizado a 25 graus de latitude norte.

O modelo de Hamilton também mostrou que um pequeno depósito de gelo atrai naturalmente mais gelo ao refletir a luz solar e o calor. As temperaturas permanecem baixas, que atrai mais gelo e mantém a temperatura baixa, e o ciclo se repete. Este fenômeno de feedback positivo, chamado de efeito do albedo descontrolado, acabaria por levar a uma única calota polar dominante, como o observado em Plutão. Contudo, A bacia de Plutão é significativamente maior do que o volume de gelo que contém hoje, sugerindo que o coração de Plutão tem perdido massa lentamente ao longo do tempo, quase como se estivesse definhando.

Mesmo assim, a única calota de gelo representa um enorme peso na superfície de Plutão, o suficiente para mudar o centro de massa do planeta anão. A rotação de Plutão diminuiu gradualmente devido às forças gravitacionais de Caronte, assim como a Terra está lentamente perdendo rotação sob forças semelhantes de sua lua. Contudo, porque Caronte é tão grande e tão perto de Plutão, o processo fez com que Plutão olhasse para a lua em apenas alguns milhões de anos. A grande massa do Sputnik Planitia teria 50 por cento de chance de enfrentar Caronte diretamente ou se afastar o máximo possível da lua.

"É como uma máquina caça-níqueis Vegas com apenas dois estados, e o Sputnik Planitia acabou na última posição, centrado em 175 graus de longitude, "disse Hamilton.

Também seria fácil para o gelo acumulado criar sua própria bacia, simplesmente empurrando para baixo, de acordo com Hamilton.

"O grande coração de Plutão pesa muito no pequeno planeta, levando inevitavelmente à depressão, "disse Hamilton, observando que o mesmo fenômeno acontece na Terra:a camada de gelo da Groenlândia criou uma bacia e empurrou para baixo a crosta sobre a qual repousa.

Embora o modelo de Hamilton possa explicar a latitude e longitude do Sputnik Planitia, bem como o fato de que os gelos existem em uma bacia, vários outros modelos também foram apresentados no dia 1º de dezembro, Edição de 2016 da revista Natureza .

Em um desses jornais, Professor de Ciências da Terra e Planetárias da UC Santa Cruz Francis Nimmo, Hamilton e seus co-autores modelaram como o Sputnik Planitia pode ter se formado se sua bacia fosse causada por um impacto, como aquele que criou Charon. Seus resultados mostraram que a bacia pode ter se formado depois que Plutão diminuiu sua rotação, migrando apenas ligeiramente para seu local atual. Se este cenário de formação tardia se mostrar correto, as propriedades do Sputnik Planitia podem sugerir a presença de um oceano subterrâneo em Plutão.

"Qualquer um dos modelos é viável nas condições certas, "disse Hamilton." Embora não possamos concluir definitivamente que existe um oceano sob a casca de gelo de Plutão, também não podemos afirmar que não existe um. "

Embora Plutão tenha sido despojado de seu status de planeta, uma calota de gelo é uma propriedade surpreendentemente semelhante à da Terra. Na verdade, Plutão é apenas o terceiro corpo - Terra e Marte sendo os outros - conhecido por possuir uma calota de gelo. Os gelos do Sputnik Planitia podem, portanto, oferecer dicas relevantes para gelos mais familiares aqui na Terra.