Un team di ricercatori internazionali, tra cui il dottor Adrien Morison dell'Università di Exeter, ha dimostrato come vaste zone di formazioni di ghiaccio siano state modellate in uno dei più grandi crateri del pianeta Plutone, Sputnik Planita. Forse la caratteristica più sorprendente sulla superficie di Plutone, Sputnik Planitia è un cratere da impatto, costituito da una pianura luminosa, leggermente più grande della Francia, e pieno di ghiaccio di azoto.
Per il nuovo studio, i ricercatori hanno utilizzato sofisticate tecniche di modellazione per dimostrare che queste forme di ghiaccio, di forma poligonale, sono formate dalla sublimazione del ghiaccio, un fenomeno in cui il ghiaccio solido è in grado di trasformarsi in gas senza passare attraverso uno stato liquido.
Morison, ricercatore del dipartimento di Fisica e Astronomia di Exeter, ha dichiarato che "quando la sonda spaziale New Horizon ha eseguito l'unico, fino ad oggi, fly-by di Plutone nel 2015, i dati raccolti sono stati sufficienti per cambiare drasticamente la nostra comprensione di questo mondo remoto". "In particolare, ha dimostrato che Plutone è ancora geologicamente attivo nonostante sia lontano dal Sole e abbia limitate fonti di energia interne. Ciò include Sputnik Planitia, dove le condizioni superficiali consentono all'azoto gassoso nella sua atmosfera di coesistere con l'azoto solido".
"Sapevamo che la superficie del ghiaccio presenta notevoli caratteristiche poligonali, formate dalla convezione termica nel ghiaccio di azoto, organizzando e rinnovando costantemente la superficie del ghiaccio. Tuttavia, rimanevano domande su come questo processo potesse avvenire". Nel nuovo studio, il team ha condotto una serie di simulazioni numeriche che hanno dimostrato che il raffreddamento da sublimazione è in grado di alimentare la convezione in modo coerente con numerosi dati provenienti da New Horizons, tra cui la dimensione dei poligoni, l'ampiezza della topografia e le velocità sulla superficie.
È anche coerente con la scala temporale in cui i modelli climatici prevedono la sublimazione di Sputnik Planitia, a partire da circa 1 - 2 milioni di anni fa. Ha dimostrato che le dinamiche di questo strato di ghiaccio di azoto riecheggiano quelle che si trovano negli oceani della Terra, essendo guidate dal clima. Tali dinamiche climatiche di uno strato solido potrebbero verificarsi anche sulla superficie di altri corpi planetari, come Tritone (una delle lune di Nettuno), o Eris e Makemake (della Fascia di Kuiper).