Un cóctel de hielo con cianuro produce la neblina de Plutón

EP | 19/01/2021

Neblina en la atmósfera de Titán - NASA

La neblina que envuelve Plutón podría estar formada por cristales de hielo que poseen núcleos de cianuro, según revelan modelos de simulación de la química atmosférica del planeta enano.

La misión New Horizons reveló la existencia de ese fenómeno. Es menos prominente en la escasa atmósfera de Plutón, pero está allí y muestra similitudes con la de la luna Titán de Saturno. Debido a que la atmósfera de Plutón no es tan diferente de los tramos superiores de la atmósfera de Titán, se ha pensado que la misma química es responsable.

Pero un nuevo estudio dirigido por Panayotis Lavvas en la Universidad de Reims Champaña-Ardenas muestra que la neblina de Plutón puede requerir una explicación diferente. En ambos cuerpos, la atmósfera contiene metano, monóxido de carbono y nitrógeno. Pero si el proceso de Titán funcionara al mismo ritmo en Plutón, no produciría suficientes partículas de neblina para igualar lo que hemos medido allí. Como la atmósfera de Plutón es incluso más fría que la atmósfera superior en Titán, la química de las partículas de neblina debería funcionar más lentamente en Plutón.

Entonces, ¿podría ser importante algún otro proceso? Para jugar con esta idea, el equipo de investigación utilizó modelos de simulación de la química atmosférica, incluida la física de partículas que se depositan en la superficie de Plutón. La simulación muestra reacciones en presencia de radiación ultravioleta formando algunos compuestos orgánicos simples, como en Titán. Pero esos químicos permanecen dispersos. Para producir neblina, se necesitan partículas que incorporen estos compuestos.

En Plutón está presente el cianuro de hidrógeno (un hidrógeno, un carbono, un nitrógeno), que puede congelarse en diminutas partículas de hielo en la atmósfera superior. Estos comienzan a asentarse hacia abajo gracias a la gravedad. A medida que se asientan, actúan como semillas, lo que permite que otros compuestos orgánicos simples en la fase gaseosa se condensen en su superficie. De esta manera, pueden contribuir a construir partículas de neblina sin todas las reacciones para construir moléculas más complejas como en Titán, informa Ars Technica.

Más cerca de la superficie de Plutón, las partículas se asientan más lentamente y las temperaturas aumentan. Si las partículas de hielo de cianuro de hidrógeno estuvieran desnudas, el modelo indica que probablemente se sublimarían y volverían a convertirse en gas. La capa de otros compuestos orgánicos que los rodean, sin embargo, los aísla y los conserva. Las colisiones de partículas también se vuelven importantes, formando grupos de partículas más grandes. Además de este comportamiento de recubrimiento de partículas, algunos de los otros compuestos orgánicos simples también pueden congelarse por sí solos, contribuyendo con más partículas.

El resultado final del modelo es un perfil vertical de la química y las partículas de neblina que es mucho más consistente con las mediciones de la atmósfera de Plutón. En comparación con Titán, esta explicación se basa en partículas de hielo orgánico simples en lugar de la formación de moléculas orgánicas cada vez más grandes.

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